CN115863961A - 一种低剖面宽带滤波天线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低剖面宽带滤波天线，包括第一介质板、第二介质板、天线辐射贴片、U型微带线、金属地板和同轴线；所述天线辐射贴片印刷在第一介质板的上表面，所述天线辐射贴片呈矩形，天线辐射贴片上蚀刻有两条直槽；所述U型微带线印刷在第一介质板的下表面，且位于两条直槽之间的中部；所述第二介质板通过支撑柱固定于第一介质板下方，所述金属地板印刷在第二介质板的下表面，金属地板上蚀刻有一U型槽，所述U型槽的位置与U型微带线相对应。本发明中为实现滤波性能而采用的结构较为简单，具有更低的物料成本和生产难度；与现有技术相比，通过更低的成本实现了更好的滤波性能，有利于广泛推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及通讯天线领域，具体涉及一种低剖面宽带滤波天线。
背景技术
随着移动通信技术的快速发展，现在已经进入了5G和B5G时代，移动通信的终端基站，往往需要工作在2G、3G、4G、5G等多个工作频段。而且如今的频谱资源十分宝贵，天线在工作时可能会受到其他工作频段的天线干扰。为了使天线工作在自己的频段，并滤除其他天线产生的干扰信号，设计滤波天线就显得十分重要。
滤波天线能够满足在某个特定频段工作而不受其他信号干扰的要求，且能有效减小天线的能量损耗、节约空间资源、降低成本。因此，这使得所设计的基站天线需要具备滤波的特性，滤波天线将是基站天线发展的主要趋势之一。然而，现有技术中的滤波天线普遍结构比较复杂且滤波性能有限，一般需要通过较高的成本才能实现较好的滤波特性。
授权公告号为CN111883916B的中国发明专利提出了一种基于双缝馈电结构的宽带低剖面介质贴片滤波天线，该天线具有20.1%的相对阻抗带宽，但带外抑制水平只有10dB，滤波效果一般。申请公布号为CN115173045A的中国发明专利申请提出了一种具有多个辐射零点和低交叉极化的5G滤波天线，通过引入短金属短路针从而形成左右两个腔体，提高了滤波天线的带外抑制性能，但是其制作成本较高，不利于推广使用。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术中存在的问题，提供一种低剖面宽带滤波天线，通过简单的结构和较低的成本实现更加优秀的滤波性能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种低剖面宽带滤波天线，包括第一介质板、第二介质板、天线辐射贴片、U型微带线、金属地板和同轴线；
所述天线辐射贴片印刷在第一介质板的上表面，所述天线辐射贴片呈矩形，天线辐射贴片上蚀刻有两条直槽，所述两条直槽从天线辐射贴片的第一侧边处沿垂直于第一侧边的方向向内延伸；
所述U型微带线印刷在第一介质板的下表面，且位于两条直槽之间的中部；所述U型微带线包括两条侧微带线和一条连接微带线，所述两条侧微带线平行于直槽，所述连接微带线连接于两条侧微带线靠近天线辐射贴片第一侧边的末端之间；
所述第二介质板通过支撑柱固定于第一介质板下方，所述金属地板印刷在第二介质板的下表面，金属地板上蚀刻有一U型槽，所述U型槽的位置与U型微带线相对应；所述U型槽包括两条侧边槽和一条连接槽，所述两条侧边槽平行于直槽，所述连接槽连接于两条侧边槽远离天线辐射贴片第一侧边的末端之间；
所述第一介质板上设有金属化过孔，所述金属化过孔从U型微带线的连接微带线中部穿过；所述第二介质板上设有通孔，所述通孔设置于U型槽的两条侧边槽之间且在竖直方向上与金属化过孔相对；所述同轴线的外导体在通孔处与金属地板焊接固定，所述同轴线的内导体依次从第二介质板的通孔和第一介质板的金属化过孔穿过并且与U型微带线和天线辐射贴片电性连接。
进一步地，所述第一介质板和第二介质板的材料为Aerowave360NK，介电常数为3.6。
进一步地，所述直槽的长度为零点中心频率对应的四分之一个波长。
进一步地，两条直槽之间的间距为零点中心频率对应的二分之一到四分之三个波长。
进一步地，所述U型微带线的总长度为零点中心频率对应的半波长。
进一步地，所述金属地板上的U型槽的总长度为零点中心频率对应的半波长。
进一步地，第一介质板和第二介质板之间的间距为3mm。
本发明通过在天线辐射贴片上蚀刻一对直槽，以及在第一介质板的下方设置U型微带线，在金属地板上蚀刻一个围绕着馈电点的U型槽，使得不同的零点中心频率下的电流分别集中在直槽、U型微带线和U型槽处，进而使得天线失配、产生阻带，以此获得更加良好的滤波特性。同时本发明中为实现滤波性能而采用的结构较为简单，具有更低的物料成本和生产难度；与现有技术相比，通过更低的成本实现了更好的滤波性能，有利于广泛推广使用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种低剖面宽带滤波天线的结构示意图。
图2是本发明实施例中的天线辐射贴片的结构示意图。
图3是本发明实施例中的U型微带线的结构示意图。
图4是本发明实施例中的金属地板的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的一种低剖面宽带滤波天线的S参数特性图。
图6是本发明实施例提供的一种低剖面宽带滤波天线的增益参数图。
图7是本发明实施例提供的一种低剖面宽带滤波天线在中心频率处的归一化方向性图。
实施方式
下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种低剖面宽带滤波天线，包括第一介质板31、第二介质板32、天线辐射贴片1、U型微带线4、金属地板5和同轴线。
具体地，所述天线辐射贴片1印刷在第一介质板31的上表面，所述天线辐射贴片1呈矩形，天线辐射贴片1上蚀刻有两条直槽2，分别为第一直槽101和第二直槽102；所述两条直槽2从天线辐射贴片1的第一侧边处沿垂直于第一侧边的方向向内延伸。
所述U型微带线4印刷在第一介质板31的下表面，且位于两条直槽2之间的中部；所述U型微带线4包括两条侧微带线和一条连接微带线，所述两条侧微带线平行于直槽2，所述连接微带线连接于两条侧微带线靠近天线辐射贴片1第一侧边的末端之间；
所述第二介质板32通过若干个支撑柱9固定于第一介质板31下方，所述金属地板5印刷在第二介质板32的下表面，金属地板5上蚀刻有一U型槽6，所述U型槽6的位置与U型微带线4相对应；所述U型槽6包括两条侧边槽和一条连接槽，所述两条侧边槽平行于直槽2，所述连接槽连接于两条侧边槽远离天线辐射贴片第一侧边的末端之间；
所述第一介质板31上设有金属化过孔，所述金属化过孔从U型微带线4的连接微带线中部穿过；所述第二介质板32上设有通孔，所述通孔设置于U型槽6的两条侧边槽之间且在竖直方向上与金属化过孔相对；所述同轴线的外导体8在通孔处与金属地板5焊接固定，所述同轴线的内导体7依次从第二介质板32的通孔和第一介质板31的金属化过孔穿过并且与U型微带线4和天线辐射贴片1电性连接。
优选地，所述第一介质板31和第二介质板32的材料为Aerowave360NK，介电常数为3.6。第一介质板31和第二介质板32之间的间距为3mm。
进一步地，在本发明实施例中，所述直槽2的长度为零点中心频率对应的四分之一个波长；两条直槽2之间的间距为零点中心频率对应的二分之一到四分之三个波长，本实施例中，第一直槽101和第二直槽102之间的间距优选为零点中心频率的四分之三个波长。
进一步地，所述U型微带线4的总长度为零点中心频率对应的半波长；所述金属地板5上的U型槽6的总长度为零点中心频率对应的半波长。
本发明实施例中的U型槽、U型微带线和一对直槽分别对应三个不同的零点，通过改变U型槽、U型微带线和直槽的长短，可以分别控制三个零点左右移动。天线工作时，第一个零点频率下的电流会集中在U型槽处，使得天线失配、产生阻带；第二个零点频率下的电流会集中在U型微带线处，使得天线失配、产生阻带；第三个零点频率下的电流会集中在直槽附近，且电流方向在直槽的内外两侧相反，导致电流相位相互抵消，使得天线失配，产生阻带；由此使得本发明的天线具有更加良好的滤波特性。
图5为本发明实施例的天线仿真得到的S参数，从图中可以看到，本发明实施例中天线的阻抗带宽为14%（1.97-2.26GHz）。
图6为本发明实施例的天线仿真得到的增益曲线，从图中可以看到，本发明实施例中天线的最大增益达到7.73dB，低频带外抑制水平高于17dB，高频带外抑制水平高于18dB。
图7为本发明实施例的天线在中心频率处的归一化方向性图，从图中可以看到，本发明实施例中天线的E面和H面半功率波束宽度内的交叉极化波比主极化波分别低46dB和19dB以上。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种低剖面宽带滤波天线，其特征在于，包括第一介质板、第二介质板、天线辐射贴片、U型微带线、金属地板和同轴线；
所述天线辐射贴片印刷在第一介质板的上表面，所述天线辐射贴片呈矩形，天线辐射贴片上蚀刻有两条直槽，所述两条直槽从天线辐射贴片的第一侧边处沿垂直于第一侧边的方向向内延伸；
所述U型微带线印刷在第一介质板的下表面，且位于两条直槽之间的中部；所述U型微带线包括两条侧微带线和一条连接微带线，所述两条侧微带线平行于直槽，所述连接微带线连接于两条侧微带线靠近天线辐射贴片第一侧边的末端之间；
所述第二介质板通过支撑柱固定于第一介质板下方，所述金属地板印刷在第二介质板的下表面，金属地板上蚀刻有一U型槽，所述U型槽的位置与U型微带线相对应；所述U型槽包括两条侧边槽和一条连接槽，所述两条侧边槽平行于直槽，所述连接槽连接于两条侧边槽远离天线辐射贴片第一侧边的末端之间；
所述第一介质板上设有金属化过孔，所述金属化过孔从U型微带线的连接微带线中部穿过；所述第二介质板上设有通孔，所述通孔设置于U型槽的两条侧边槽之间且在竖直方向上与金属化过孔相对；所述同轴线的外导体在通孔处与金属地板焊接固定，所述同轴线的内导体依次从第二介质板的通孔和第一介质板的金属化过孔穿过并且与U型微带线和天线辐射贴片电性连接。
2.根据权利要求1所述的低剖面宽带滤波天线，其特征在于，所述第一介质板和第二介质板的材料为Aerowave360NK，介电常数为3.6。
3.根据权利要求1所述的低剖面宽带滤波天线，其特征在于，所述直槽的长度为零点中心频率对应的四分之一个波长。
4.根据权利要求3所述的低剖面宽带滤波天线，其特征在于，两条直槽之间的间距为零点中心频率对应的二分之一到四分之三个波长。
5.根据权利要求1所述的低剖面宽带滤波天线，其特征在于，所述U型微带线的总长度为零点中心频率对应的半波长。
6.根据权利要求5所述的低剖面宽带滤波天线，其特征在于，所述金属地板上的U型槽的总长度为零点中心频率对应的半波长。
7.根据权利要求1所述的低剖面宽带滤波天线，其特征在于，第一介质板和第二介质板之间的间距为3mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN116487890A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-07-25 | 广东工业大学 | 一种高增益、高滚降率的滤波贴片天线 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109904607A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-18 | 华南理工大学 | 一种简单紧凑的宽阻带滤波贴片天线 |
| CN110098482A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-08-06 | 华南理工大学 | 一种基于辐射抵消的多零点宽带滤波天线 |
| CN113381192A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-10 | 西安电子科技大学 | 一种低剖面具有宽带外抑制的滤波天线 |
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- 2023-02-27 CN CN202310169041.2A patent/CN115863961A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109904607A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-18 | 华南理工大学 | 一种简单紧凑的宽阻带滤波贴片天线 |
| CN110098482A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-08-06 | 华南理工大学 | 一种基于辐射抵消的多零点宽带滤波天线 |
| CN113381192A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-10 | 西安电子科技大学 | 一种低剖面具有宽带外抑制的滤波天线 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116487890A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-07-25 | 广东工业大学 | 一种高增益、高滚降率的滤波贴片天线 |
| CN116487890B (zh) * | 2023-06-26 | 2023-09-12 | 广东工业大学 | 一种高增益、高滚降率的滤波贴片天线 |
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