[发明专利]差分介质谐振器天线与独立可控双通带滤波器的集成结构

说明书

本发明公开了一种差分介质谐振器天线与独立可控双通带滤波器的集成结构，包括：介质基板、矩形介质谐振器和馈电结构，同时实现天线和滤波器两种互不干扰的功能，矩形介质谐振器的主模被差分激励用来设计差分介质谐振器天线，在差分介质谐振器天线的虚拟地上集成实现滤波器的独立可控的第一通带，再利用反射地实现滤波器的独立可控的第二通带；天线和滤波器共享同一模块，但保持良好的隔离，可以减少射频系统中微波器件的数量和体积，更好地满足现代通信的小型化要求。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种差分介质谐振器天线与独立可控双通带滤波器的集成结构。

背景技术

差分介质谐振器天线是采用两个馈电端口直接输入差分信号的天线，被广泛的应用在现代通信系统中。由于平衡电路可大大减小串扰，射频前端电路常采用差分技术。差分馈电技术是指有两个端口同时馈电，馈入的信号为一对幅度相同、相位相反的差分信号。与差分信号相反的是共模信号，即一对幅度相等相位也相同的信号，一般是来自外界的噪声干扰等。单端口天线不能与其他差分通信单元直接相连，而是需要引入巴伦将差分信号转换成单端信号。巴伦的引入，一方面会降低系统的集成度，另一方面会给系统带来不必要的损耗，降低系统效率。差分天线很好的解决了这些问题，其采用一对差分馈电端口，直接输入差分信号，可免去巴伦，在一定程度上为系统减小损耗，也使射频前端具有更高的集成度。另外差分天线还具有一系列的优势，包括可抑制共模信号、高隔离度和很低的交叉极化方向图等等。介质谐振器因低损耗，高Q值和体积可复用的优点被广泛应用于天线和滤波器的设计中，是高性能无线通信系统的研究热点之一。

到目前为止，基于差分介质谐振器天线进行滤波器集成设计的研究很少。实际上，除反射地外，差分介质谐振器天线由于其差分馈电的特性还具有另一种地——虚拟地，两种地可以同时被利用起来用于多功能的设计。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于：提出一种差分介质谐振器天线与独立可控双通带滤波器的集成结构，更好地满足现代通信的小型化要求。

为了达到上述目的，本发明提出的差分介质谐振器天线与独立可控双通带滤波器的集成结构，包括：介质基板；设置在介质基板上表面的顶层金属层；设置在介质基板下表面的第一底层金属带条、第二底层金属带条和第三底层金属带条；连接第一底层金属带条和顶层金属层的金属通孔；矩形介质谐振器；设置在矩形介质谐振器的第一方向对称面上的第一金属带条；设置在矩形介质谐振器侧壁上的第二金属带条和第三金属带条；连接第二底层金属带条和第二金属带条的第一金属柱，连接第三底层金属带条和第三金属带条的第二金属柱。第二底层金属带条、第二金属带条及所述第一金属柱均关于矩形介质谐振器的第一方向对称面对称设置；所述第三底层金属带条、第三金属带条、第二金属柱和第一金属带条均关于矩形介质谐振器的第二方向对称面对称设置。

优选的，本发明所述的差分介质谐振器天线与独立可控双通带滤波器的集成结构中，所述矩形介质谐振器的第一方向对称面为差分馈电虚拟地，第一金属带条为构成独立可控双通带滤波器的第一通带的谐振器结构；顶层金属层为介质谐振器天线的反射地，所述第一底层金属带条为构成独立可控双通带滤波器的第二通带的谐振器结构。

优选的，本发明所述的差分介质谐振器天线与独立可控双通带滤波器的集成结构中，所述第一金属带条和所述第一底层金属带条可以弯折。

优选的，本发明所述的差分介质谐振器天线与独立可控双通带滤波器的集成结构中，所述第一金属带条和所述第一底层金属带条可以通过不同宽度组合形成阶跃阻抗形式。

优选的，本发明所述的差分介质谐振器天线与独立可控双通带滤波器的集成结构中，所述第一金属带条和所述第一底层金属带条可以使用一端短路的1/4波长谐振器形式，也可以使用1/2波长的谐振器形式。

优选的，本发明所述的差分介质谐振器天线与独立可控双通带滤波器的集成结构中，所述顶层金属层上设置有对应于第一金属柱的第一通孔和对应于第二金属柱的第二通孔。