一种紧凑型宽带滤波天线制造技术

本发明专利技术涉及一种紧凑型宽带滤波天线，属于无线能量传输领域，包括矩形介质基板，在所述介质基板下表面设有接地金属板，所述介质基板上表面的两个短边部均设有短路寄生贴片，在所述介质基板的两个短边部还分别设有一排延介质基板短边分布的金属通孔，所述金属通孔贯穿介质基板、接地金属板和短路寄生贴片；所述介质基板上表面的中部设有中心矩形驱动贴片，所述中心矩形驱动贴片的其中一个短边上蚀刻有一对长矩形槽和一对短矩形槽；还包括底馈激励源，所述底馈激励源贯穿介质基板、接地金属板和中心矩形驱动贴片。本发明专利技术进一步拓宽了阻抗带宽，提高了低频处频率选择性。提高了低频处频率选择性。提高了低频处频率选择性。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型宽带滤波天线


[0001]本专利技术属于无线能量传输领域，涉及一种紧凑型宽带滤波天线。

技术介绍

[0002]从麦克斯韦到赫兹，自上世纪开始电磁波就被研究并应用在了通信领域内，近年来通信领域更是发生了翻天覆地的变化，自2020年5G元年以来，通信的热度更是达到了一个高峰，“天线”这一名词也更多的出现在了人们的视野中。随着当代射频通信、半导体技术的蓬勃发展，在传统的天线和滤波器设计上也有了更高的要求，系统小型化和低功耗成为了一种发展趋势。
[0003]在通信事业快速发展的今天，各种不同的无线设备出现在了我们的生活中，这一切向好的发展中也带来了新的问题，不同的无线设备他们在空间中并没有相互隔离。面对此问题，如何降低彼此间的干扰是一个值得研究的问题。在传统的方法中，滤波器是射频电路中关键的器件，在电路中加入滤波器，滤除掉不必要的波成为了解决方法。滤波器通常在发射和接收天线之后通过额外的匹配网络或传输线进行级联，这不可避免地导致电路尺寸大，系统地整体性能被降低。滤波天线的诞生将滤波器和天线结合在一起，可有效的实现电路尺寸的减小和损耗的降低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种紧凑型宽带滤波天线用于简化整体结构，降低成本，同时提升传输效果。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种紧凑型宽带滤波天线，包括矩形介质基板，在所述介质基板下表面设有接地金属板，所述介质基板上表面的两个短边部均设有短路寄生贴片，在所述介质基板的两个短边部还分别设有一排延介质基板短边分布的金属通孔，所述金属通孔贯穿介质基板、接地金属板和短路寄生贴片；所述介质基板上表面的中部设有中心矩形驱动贴片，所述中心矩形驱动贴片的其中一个短边上蚀刻有一对长矩形槽和一对短矩形槽；还包括底馈激励源，所述底馈激励源贯穿介质基板、接地金属板和中心矩形驱动贴片。
[0007]进一步，所述接地金属板、中心矩形驱动贴片、一对短路寄生贴片的厚度相同。
[0008]进一步，所述一对长矩形槽、一对短矩形槽在中心矩形驱动贴片的其中一个短边部沿中轴线对称分布。
[0009]进一步，所述长矩形槽的长度为12.2mm，短矩形槽的长度为10.1mm，宽度都为0.3mm，长槽和短槽间距为0.6mm。
[0010]进一步，所述金属通孔直径为d＝1mm，金属通孔中心间距均为s＝1.2mm。
[0011]进一步，所述中心矩形驱动贴片的长为19.5mm，宽为14.5mm，所述短路寄生贴片长为9.8mm，宽为12.1mm。
[0012]进一步，所述底馈激励源直径为0.32mm。
[0013]进一步，所述介质基板的相对介电常数为2.2，损耗角正切为0.0009。
[0014]本专利技术的有益效果在于：
[0015](1)使用短路寄生贴片与驱动贴片的电容耦合，增加谐振点和高频辐射零点，以扩大带宽并提升高频滤波效果。此外，在驱动贴片中蚀刻了两对矩形槽，以增加表面电流的有效路径长度，不但获得了低频辐射零点提高低频滤波效果，还产生了一个新的谐振频点，降低了天线的工作的中心频率，增加了相对带宽。
[0016](2)此天线工作的中心频率为4.95GHz，相对带宽为16.5％(4.55
‑
5.37GHz)，可实现最大增益达到了6.3dBi。
[0017](3)在实现高带宽的同时保持着低剖面与小型化。剖面高度为0.026λ0，尺寸仅为0.19λ
02
。天线带宽提升非常明显，并且保证了小尺寸低剖面的效果，达到小型化设计目的，具有一定的工程实用价值。
[0018]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0020]图1为紧凑型宽带滤波天线立体结构图；
[0021]图2为紧凑型宽带滤波天线的尺寸示意图；
[0022]图3为紧凑型宽带滤波天线的S参数和可实现增益曲线仿真和实测图；
[0023]图4为紧凑型宽带滤波天线3个谐振频点的E面、H面归一化方向图，其中(a)为4.67GHz E面方向图，(b)为4.67GHz H面方向图，(c)为5.17GHz E面方向图，(d)为5.17GHz H面方向图，(e)为5.34GHz E面方向图，(f)为5.34GHz H面方向图。
[0024]附图标记：介质基板1、接地金属板2、金属通孔3、中心矩形驱动贴片4、长矩形槽5、底馈激励源6、短路寄生贴片7、短矩形槽8。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0027]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0028]参见附图1
‑
4，本专利技术提供一种紧凑型宽带滤波天线，该天线包括介质基板1、接地金属板2、金属通孔3、中心矩形驱动贴片4、一对长矩形槽5、底馈激励源6、一对短路寄生贴片7、一对短矩形槽8；介质基板1的上表面设置中心矩形驱动贴片4、一对短路寄生贴片7，在介质基板1下表面设置接地金属板2。一对长矩形槽5、一对短矩形槽8蚀刻在中心矩形驱动贴片4上；底馈激励源6贯穿介质基板1、接地金属板2、中心矩形驱动贴片4；
[0029]金属通孔3贯穿介质基板1、接地金属板2、一对短路寄生贴片7，并分布在短路寄生贴片7一边；
[0030]接地平面与介质基板大小相同，均长为43.7mm，宽为16.6mm。中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型宽带滤波天线，其特征在于：包括矩形介质基板，在所述介质基板下表面设有接地金属板，所述介质基板上表面的两个短边部均设有短路寄生贴片，在所述介质基板的两个短边部还分别设有一排延介质基板短边分布的金属通孔，所述金属通孔贯穿介质基板、接地金属板和短路寄生贴片；所述介质基板上表面的中部设有中心矩形驱动贴片，所述中心矩形驱动贴片的其中一个短边上蚀刻有一对长矩形槽和一对短矩形槽；还包括底馈激励源，所述底馈激励源贯穿介质基板、接地金属板和中心矩形驱动贴片。2.根据权利要求1所述的紧凑型宽带滤波天线，其特征在于：所述接地金属板、中心矩形驱动贴片、一对短路寄生贴片的厚度相同。3.根据权利要求1所述的紧凑型宽带滤波天线，其特征在于：所述一对长矩形槽、一对短矩形槽在中心矩形驱动贴片的其中一个短边...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡坤志，潘帅宇，黄浩扬，郭保仓，蒲宬亘，严冬，王平，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：