[发明专利]一种紧凑型低剖面差分滤波微带贴片天线

说明书

一种紧凑型低剖面差分滤波微带贴片天线，包括金属层、单层介质基板、金属地；所述天线由两个同轴差分馈电；金属层由两个蜿蜒枝节加载的准T形谐振器和一个准H形微带贴片组成；谐振器与同轴直连，对称放置在贴片两边，中心位于一条直线上，谐振器两臂蜿蜒，中间枝节末端具有两个短臂且嵌入贴片的T形间隙中；准T形谐振器在低频引进一个辐射零点，准H形微带贴片在高频引进一个辐射零点，极大提高频率选择性与带外抑制；辐射零点和谐振点可控，实现辐射零点、频率、带宽可调。所述天线具有高增益，大于一般单辐射体微带天线，采用单层基板，结构简单，剖面低。谐振器采用一对蜿蜒枝节与中间嵌入贴片的枝节，减小天线尺寸，实现小型化，有利于天线与射频前端电路集成。

技术领域

本发明涉及天线工程领域，具体涉及一种紧凑型低剖面差分滤波微带贴片天线。

背景技术

随着现代无线通讯系统的快速发展，射频天线小型化、多功能化、易集成、高性能已成为发展趋势。为了满足不同系统的需求，不同的通信方式都有各自所需要的工作频段。然而，不同频段的天线拥挤在受限的空间，工作在临近频段的天线之间的耦合会影响通信系统性能，需要使用额外的去耦合技术来降低影响。这将无疑增加天线系统的复杂性和体积。近年来，由于滤波天线具有良好的频率选择性，工作频带外辐射较低，因此可以被用来有效抑制来自其它波段的干扰。此外，滤波天线融合了天线与滤波器的性能，实现了多功能化和小型化。与此同时，差分馈电天线因其低交叉极化水平、高增益、高共模抑制、抗干扰强、易于与其他差分器件集成等特点，连同滤波天线被广泛研究。

Hanwei Wu等人在IEEE Antennas Wireless Propag.Lett.(vol.11,no.,pp.1446-1449,Dec.2012)上发表了题为“Differential Dual-Band Antenna-in-PackageWith T-Shaped Slots”的文章，采用差分馈电结构，实现了小尺寸结构的差分天线，但其增益低。Jiajun Liang等人在International Journal of RF and Microwave ComputerAided Engineering上发表了题为“Compact Differential-Fed Dual-Band Antenna ViaLoading Shorting Pin”的文章，使用两个直线型放置的同轴探针直接加载微带贴片，实现差分馈电，结构简单，尺寸小，但增益低。这些天线虽然尺寸小，采用了差分馈电，一定程度上增强了抗干扰能力，但由于没有滤波性能，在强干扰环境下难以应用，并且增益低，有用信息易于被干扰所淹没。

Jin Shi等人在IEEE Antennas Wireless Propag.Lett.上发表了题为“ACompact Differential Filtering Quasi-Yagi Antenna With High FrequencySelectivity and Low Cross-Polarization Levels”的文章，使用双层介质板，采用了差分馈电结构，使用双面平行带线，在作为谐振器的同时作为匹配网络，实现了具有滤波功能的差分准Yagi天线。Lin Li等人在IEEE Antennas Wireless Propag.Lett.上发表了题为“A Differential Microstrip Antenna With Filtering Response”的文章，通过在下层介质基板增加具有滤波性能的匹配网络，再采用差分馈电，实现了具有较好滤波功能的差分微带天线。但以上两款天线均采用了双层介质板，大大增加了天线的剖面及天线的设计复杂度。此外，虽然具有滤波功能，但带外缺乏辐射零点，频率选择性和带外抑制性有待提高。