[发明专利]具有滤波特性的磁电偶极子天线

说明书

一种具有滤波特性的磁电偶极子天线，包括一介质基板、一U形金属板、一接地板、一馈电微带线、一磁电偶极子天线、一对四分之一波长短路枝节及一对四分之一波长开路的枝节，所述金属板位于介质基板的下方，所述磁电偶极子天线包括两个臂，分别设置于介质基板的上表面和下表面，所述馈电微带线、一对四分之一波长短路枝节以及一对四分之一波长开路枝节分别设置于介质基板的上表面。本发明相对于现有技术，一方面拓宽了天线带宽，另一方面使磁电偶极子天线具有滤波特性。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种具有滤波特性的磁电偶极子天线。

背景技术

天线在现代通信系统中起着不可或缺的重要作用。即将到来的第五代(5G)移动通信系统给天线设计者带来了一系列新的挑战，以适应大幅度提高的信道容量和传输速度。其中一个挑战是扩展天线的带宽，使得单一的天线能够接受多个频段的信号，增大信道容量。

为了提高微带贴片天线的带宽，人们做了很多尝试，现代技术中的大多数可以归类如下。最简单、最广为人知的方法是降低天线的品质因数。这可以通过增加衬底的高度或使用介电常数较低的衬底来实现。然而，这种方法只能以牺牲更高的剖面和增加的表面波模式为代价，有限地增加带宽。阻抗匹配技术也被广泛应用于扩展贴片天线的带宽。滤波器与天线的协同设计，即滤波天线或滤波天线，也可归为带宽控制的阻抗匹配。单个补丁的多模式操作被认为是使用TM21和TM10或TM10和TM30等模式进行带宽增强的另一种可选方法。宽带运行的另一种技术是引入额外的谐振元件，如叠加或共面寄生贴片。

随着5G通信时代的来临，人们对通信设备的要求也更加地偏向于系统地集成化、智能化、小型化。对于滤波器与天线的集成，传统的技术是将滤波器与天线单独设计生产，得到成品后再在系统上通过外接匹配电路将二者连接。这种集成方式：一方面，外界匹配电路增加了系统地尺寸和复杂度，不利于实现小型化与集成化；另一方面，额外地匹配电路给系统带来了损耗使得传输效率降低。因此，为了更好地集成化与小型化，研究者们开始了对滤波天线的研究。滤波天线的出现，使得研究者对天线有了更深刻的理解，这种技术不仅仅局限于研究天线的技术，更需要将滤波器的原理与设计应用到天线中，最终得到既能够作为天线辐射电磁波，又能作为滤波器选择工作频率与抑制带外杂散信号的滤波天线。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种具有滤波特性的磁电偶极子天线，具有滤波特性，以及较宽的带宽。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有滤波特性的磁电偶极子天线，包括一介质基板、一U形金属板、一接地板、一馈电微带线、一磁电偶极子天线、一对四分之一波长短路枝节及一对四分之一波长开路的枝节，所述金属板位于介质基板的下方，所述磁电偶极子天线包括两个臂，分别设置于介质基板的上表面和下表面，所述馈电微带线、一对四分之一波长短路枝节以及一对四分之一波长开路枝节分别设置于介质基板的上表面。

进一步地，所述U形金属板位于介质基板的下方，U形金属板的中心与介质基板的中心相同，U形金属板与介质基板之间为空气间隙。

进一步地，所述接地板印刷在介质基板下表面，且为矩形接地板；矩形接地板的左上方和右上方分别切去一个矩形凹槽，并在矩形接地板的中心沿X轴负方向偏移的地方切去一个矩形槽，接地板关于X轴对称。

进一步地，所述磁电偶极子天线印刷在介质基板的上表面，由微带线进行馈电，磁电偶极子天线的一个天线臂位于介质基板的上表面，另一个天线臂位于介质基板的下表面，两个天线折叠形成L形，磁电偶极子天线和馈电微带线关于X轴对称。

进一步地，所述四分之一波长短路枝节印刷在介质基板的上表面，且位于磁电偶极子天线正下方，沿馈电微带线往X轴正方向偏移，两个金属过孔位于四分之一波长枝节的末端，形成短路。

进一步地，所述四分之一波长开路枝节印刷在介质基板的上表面，且位于四分之一波长短路枝节的正下方，沿馈电微带线往X轴正方向偏移。