[实用新型]一种基于SIW谐振腔的双频滤波天线

说明书

本实用新型公开了一种基于SIW谐振腔的双频滤波天线，包括上层介质基板、下层介质基板、T型耦合探针、SMA馈电接头、金属贴片、金属地板、金属短路柱和刻有U型槽的方形辐射贴片；上层介质基板和下层介质基板贴合，方形辐射贴片印刷在上层介质基板的上表面，金属贴片和金属地板分别覆盖下层介质基板的上表面和下表面，SMA馈电接头设置在下层介质基板上，SMA馈电接头与下层介质基板的上表面金属贴片连接，金属短路柱嵌在下层介质基板围成长方形；嵌在下层介质基板的金属短路柱与位于下层介质基板下表面的金属地板和位于下层介质基板上表面的金属贴片相连接构成谐振腔。本实用新型结构紧凑，具有比较好的选择性，加工成本低，且具有良好的辐射特性。

技术领域

本实用新型涉及无线通信天线领域，尤其涉及一种基于SIW谐振腔的双频滤波天线。

背景技术

基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide，SIW)是一种新型的传输线结构，由于其品质因数高(高Q)和损耗小的特性使得SIW广泛应用于滤波器领域。相对于传统的微带滤波器，SIW谐振腔的选择性更高和插入损耗更小。而且由于其体积小、重量轻和容易集成的特点，SIW被应用与天线、合路器和功分器等。

天馈系统是射频前端最重要的部分，一般要求具有多频带、高选择性、高增益和小尺寸等特性，而传统的设计将天馈系统的三个组成部分，天线、滤波器和双工器，分别进行单独设计，然后采用50Ω的馈电线进行连接，这导致天馈系统出现尺寸大，损耗高，重量大等缺点。

滤波天线是近几年提出的新技术，其核心思想是将滤波器和天线合起来一起进行设计，并且将天线当作滤波器的最后一阶，使得天线与滤波器之间不再需要50Ω的连接线。而当天线本身为窄带时，采用滤波天线这样的设计，天线的带宽也得到了进一步的提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于SIW谐振腔的双频滤波天线。本实用新型具有结构简单、损耗小、重量轻以及易于加工等优点，并且具备能够组成大型阵列的特性。

本实用新型的目的能够通过以下技术方案实现：

一种基于SIW谐振腔的双频滤波天线，包括上层介质基板、下层介质基板、T型耦合探针、SMA馈电接头、金属贴片、金属地板、金属短路柱以及刻有U型槽的方形辐射贴片；

所述上层介质基板和下层介质基板贴合，刻有U型槽的方形辐射贴片印刷在上层介质基板的上表面，金属贴片和金属地板分别覆盖下层介质基板的上表面和下表面，SMA馈电接头设置在下层介质基板上，SMA馈电接头与下层介质基板的上表面金属贴片连接，金属短路柱嵌在下层介质基板围成长方形；嵌在下层介质基板的金属短路柱分别与位于下层介质基板下表面的金属地板和位于下层介质基板上表面的金属贴片相连接构成谐振腔；T型馈电探针是由水平的微带线和垂直馈电探针组成，水平微带线印刷在上层介质基板的上表面，垂直馈电探针嵌在两层介质板中，垂直馈电探针一端与水平微带线中心连接，另一端与下层的金属地板连接。

进一步地，所述具有U型槽的方形辐射贴片的U型槽刻在辐射贴片的边缘，以便双频滤波天线的两个频率尽可能地靠近。

进一步地，所述上层介质基板的尺寸小于下层介质基板金属短路柱包围的尺寸。

进一步地，为了防止金属地板与SMA馈电接头内芯接触，在金属地板处刻有圆形槽。

进一步地，嵌在下层介质基板的金属短路柱相距一定的距离，该距离由公式d₂/d₃≤2和d₃/λ₀≤0.1决定，防止电磁波泄漏；其中，d₂表示金属短路柱的直径，d₃表示相邻金属短路柱的圆心距离，λ₀表示自由空间的波长。