[发明专利]一种条带型介质贴片滤波天线阵列

说明书

本发明公开了一种条带型介质贴片滤波天线阵列，包括H型微带线以及1×2条带型介质贴片滤波天线阵列，H型微带线作为1×2条带型介质贴片滤波天线阵列的微带馈电结构。信号通过同轴线馈入H型微带线后，H型微带线中平行于y轴的两个金属条带构成的微带线呈现半波分布。两个工作于TM_δ1模的条带型介质贴片天线单元共同耦合于呈半波分布的对称微带线，构成了1×2的条带型介质贴片滤波天线阵列及其工作频带，避免了传统功率分配网络的使用，并利用条带型介质贴片天线单元的TM_δ2模构成高端辐射零点提高频率选择性，因此有利于减少滤波天线阵列的尺寸、损耗，降低剖面及简化结构。

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种条带型介质贴片滤波天线阵列。

背景技术

现代无线通信系统向着高集成度、低功耗、小型化的趋势发展；滤波天线同时具备滤波功能及辐射功能，减少了器件数目，有利于提高系统集成度，减少系统损耗及尺寸，因此受到广泛的关注。根据辐射体材料种类，可将滤波天线分为金属滤波天线与介质滤波天线两类。对比金属滤波天线，介质滤波天线具有导体损耗低、调节自由度高等优点，而且在天线工作模式上与金属滤波天线有较大区别。

介质滤波天线根据天线单元数的不同分为介质滤波天线单元及介质滤波天线阵列，而如果根据工作模式可以分为介质谐振器型滤波天线及介质贴片型滤波天线。其中介质谐振器型滤波天线工作在HEM模式，场主要集中在介质谐振器内；介质贴片型滤波天线工作在TM模式，场主要集中在介质贴片与金属地之间。目前介质滤波天线单元主要基于介质谐振器实现，因此介质尺寸较大、剖面高；而介质滤波天线阵列通过介质滤波天线单元进行组阵实现，并没有针对阵列自身进行滤波功能的融合，不利于滤波天线阵列的结构简化。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种条带型介质贴片滤波天线阵列，基于介质贴片实现介质滤波天线阵列，并针对阵列自身进行滤波功能的融合。

技术方案：一种条带型介质贴片滤波天线阵列，包括两个介质条带、H型金属结构、介质基板、金属大地以及同轴线；所述H型金属结构位于介质基板的上表面，所述H型金属结构由平行于y轴的两个金属条带与平行于x轴的金属条带组成；所述两个介质条带堆叠在介质基板的上方，分别位于所述x轴的金属条带的两侧且平行于y轴排列；所述金属大地位于介质基板的下表面，所述同轴线的内导体连接在所述金属条带的中心位置处；

所述两个介质条带与介质基板、金属大地构成两个条带型介质贴片天线单元，组成1×2条带型介质贴片滤波天线阵列；H型金属结构、介质基板以及金属大地构成H型微带线，作为所述1×2条带型介质贴片滤波天线阵列的微带馈电结构；信号通过所述同轴线馈入所述H型微带线后，所述平行于y轴的两个金属条带构成的微带线呈现半波分布。

进一步的，两个工作于TM_δ1模的所述条带型介质贴片天线单元共同耦合于呈半波分布的对称微带线；所述条带型介质贴片天线单元的TM_δ2模式在天线顶点处构成辐射零点。

根据所述的条带型介质贴片滤波天线阵列，通过所述介质条带以及平行于y轴的金属条带的长度调节所述1×2条带型介质贴片滤波天线阵列的中心频率。

根据所述的条带型介质贴片滤波天线阵列，通过所述平行于x轴的金属条带的长度控制所述1×2条带型介质贴片滤波天线阵列的带宽。

有益效果：与现有技术相比，具体存下如下有益效果：

1、两个工作于TM_δ1模的条带型介质贴片天线单元共同耦合于呈半波分布的对称微带线，构成了1×2的条带型介质贴片滤波天线阵列及其工作频带，避免了传统功率分配网络的使用，并利用条带型介质贴片天线单元的TM_δ2模构成高端辐射零点提高频率选择性，因此有利于减少滤波天线阵列的尺寸、损耗，降低剖面及简化结构。