[发明专利]基于微带贴片和基片集成波导谐振器的双频宽带滤波天线

说明书

本发明涉及天线与微波技术和无线通信领域，具体公开了一种基于微带贴片和基片集成波导谐振器的双频宽带滤波天线。在同层介质基板上分别设计了能够实现信号辐射的矩形微带贴片(1)和基片集成波导谐振器(2)，矩形微带贴片嵌入矩形基片集成波导谐振器。通过在矩形贴片谐振器加载短路针和去除矩形基片集成波导谐振器外围部分金属柱，让天线产生两两靠近的四个具有相同辐射特性的谐振点，实现双频宽带的效果；借助滤波网络综合原理，利用双谐振器的组合设计引入了三个辐射零点，从而提高通带选择性和带外抑制；由于双谐振器的充分融合以及无额外电路的引入，天线还具有结构紧凑、损耗小等特点。

技术领域

本发明涉及一种基于微带贴片和基片集成波导谐振器的双频宽带滤波天线，属于天线与微波技术和无线通信领域。

背景技术

近年来，随着无线通信技术的迅猛发展，无线通信系统需要具备小型化、多功能、高性等特点，这对微波器件提出了更高的要求。作为射频前端重要的组成部分，天线对整个系统的性能起到了关键作用，各种形式的天线也都朝着性能多样化和尺寸小型化的方向发展。双频天线可以有效减少天线单元个数和整体尺寸；滤波天线通过将滤波功能集成到天线设计中，可以省去滤波器的使用，从而减少系统中微波器件数量和去除器件级联时的损耗；因此，集成双频工作和滤波功能的双频滤波天线成为了天线领域的研究热点。

在多种天线中，微带天线贴片因其结构简单、加工成本低、增益高、尺寸小等优点，被广泛地应用到微波系统中，但是普通微带贴片天线的带宽较窄，难以实现双频工作，且不具备滤波特性。与此同时，基片集成波导也具有微带贴片天线类似的优势和局限，同时，它也可用微带贴片谐振器相同的加工工艺实现。因此，集成微带贴片谐振器和基片集成波导谐振器进行天线设计具有可行性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于微带贴片和基片集成波导谐振器的双频宽带滤波天线，该天线可以在高低两个频段上实现宽带特性，且两个频带内辐射特性一致，且通带内具有稳定的辐射性能，通带外具有良好的带外抑制特性。该天线尺寸小，结构简单、易于加工，在未增加天线尺寸的前提下即可实现双频宽带工作，在现代无线通信领域有广泛的应用前景。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提供一种基于微带贴片和基片集成波导谐振器的双频宽带滤波天线，包括形成于同一介质基板上具有相同辐射特性的微带贴片谐振器和基片集成波导谐振器，其中，所述基片集成波导谐振器的中心有开槽，所述微带贴片谐振器嵌在所述开槽的中心，所述开槽的形状与所述微带贴片谐振器的相同，所述开槽的尺寸略大于所述微带贴片谐振器；

所述微带贴片谐振器内有两列均匀排布的连接微带贴片与地板的短路钉，两列短路钉关于微带贴片的对称轴对称；

在所述基片集成波导谐振器中去除对称分布的四段短路钉；

所述基片集成波导谐振器上设置两个对称的同轴馈电点，形成差分馈电单元。

作为本发明的进一步优化方案：所述微带贴片谐振器的形状是对称形状，可以是矩形或圆形或对称多边形。

作为本发明的进一步优化方案：所述基片集成波导谐振器的形状是对称形状，可以是矩形或圆形或对称多边形。

作为本发明的进一步优化方案：所述基片集成波导谐振器中心的槽尺寸可以改变。

作为本发明的进一步优化方案：所述介质基板与基片集成波导谐振器的尺寸相同。

作为本发明的进一步优化方案：介质基板的介电常数为1到20。