[发明专利]一种垂直馈电的双频滤波贴片天线

说明书

本发明实施例提供了一种垂直馈电的双频滤波贴片天线，采用呈矩形的单个贴片以及单层的馈电网络，即可实现双频段工作的贴片天线、并且，双频段工作完全通过馈电网络实现，没有额外增大贴片天线尺寸；通过在CPW背面加设的短截线、在贴片上开U形、L形以及直线型槽的方式，可以在低频段下边沿、高频段上边沿、高频段下边沿增添了三个辐射零点，提高了贴片天线的增益滚降率，使得双频带均具有了滤波性能。另外，本发明实施例将滤波功能集成到贴片天线的部件上，在贴片天线内信号的传输，不需要匹配电路，减少了整个滤波贴片天线的匹配电路占用的空间，也不会引入额外的插入损耗，使得整个滤波贴片天线的效率提高。

技术领域

本发明涉及电气技术领域，特别是涉及一种垂直馈电的双频滤波贴片天线。

背景技术

无线通信系统不断发展，射频前端器件也随之发展。而射频前端器件中的滤波天线作为此趋势的重要代表之一，是由滤波器和天线组成。因此，滤波器与天线作为射频前端器件，两者的性能一定程度上直接影响着整个无线通信系统的性能。天线本质上是一种能量转换器，将天线传输电路上的导行波发射成为可以在空间中传播的电磁波，或者将空间中传播的电磁波接收成为天线传输电路上的导行波。而滤波器是滤除天线传输电路上杂波的关键器件，可以将除指定频点或频段外的信号有效滤除，减小信号之间的干扰。由于天线和滤波器作为两个不同功能的器件，完成信号的传输需要匹配电路进行匹配，因此一般设计完成天线和滤波器之后，再用匹配电路连接两者，这样形成了由天线、滤波器及匹配电路组成的滤波天线。

上述设计的滤波天线存在如下问题：连接天线和滤波器的匹配电路占用较大的空间，并且会引入额外的插入损耗，使得整个滤波天线的效率降低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种垂直馈电的双频滤波贴片天线，用以解决现有技术中连接天线和滤波器的匹配电路占用较大的空间，并且会引入额外的插入损耗，使得整个滤波天线的效率降低的技术问题。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了垂直馈电的双频滤波贴片天线，包括：

贴片、接地板、介质基板及印刷在所述介质基板上的馈电网络，其中，

所述贴片与所述接地板平行；

所述介质基板夹设于所述贴片与所述接地板之间，且分别垂直于所述贴片和所述接地板；

所述介质基板包括：一个板面以及位于所述介质基板一个板面的背面的另一个板面，所述一个板面上的馈电网络包括：共面波导CPW以及T形探针，其中，所述T形探针与所述贴片之间存在间隔，用于对所述贴片进行耦合馈电；所述CPW印刷在所述一个板面上靠近所述接地板的一侧，所述CPW的两个外导体分别与所述CPW的一个内导体之间形成两个缝隙；所述另一个板面印刷有所述馈电网络的两条短截线，所述两条短截线并行不接触，并且均以所述一个内导体为中轴线，横跨所述两条缝隙；

所述贴片呈矩形，且所述贴片包括：刻蚀于所述贴片上用于形成辐射零点的两组谐振槽，所述两组谐振槽分别位于所述中轴线的两侧，所述中轴线垂直于所述介质基板所在的平面，所述贴片作为辐射贴片，用于发射或接受信号；其中，每组谐振槽包括：一个直线槽、一个U形槽及两个L形槽，所述一个U形槽和所述两个L形槽位于所述一个直线槽的同一侧，且所述两个L形槽位于所述一个U形槽的两个折边外侧，所述直线槽位于所述中轴线与所述U形槽之间；

通过所述两条短截线和所述两组谐振槽对所述贴片辐射的信号进行滤波，滤出无用频段，保留有用频段；并且所述CPW中的第一节共面波导通过所述两个缝隙对所述两条短截线进行耦合馈电。

进一步的，每条短截线为半波长开路谐振器，所述每条短截线长度为谐振频点的半波长；

所述直线槽的槽线总长度为谐振频点的半波长；

所述U形槽的槽线总长度为谐振频点的半波长；

所述L形槽的槽线总长度为谐振频点的半波长。