一种水平极化宽带滤波全向环形天线制造技术

本发明专利技术公开了一种水平极化宽带滤波全向环形天线，包括：介质基板、馈电端口、一分多路功分器、至少三个二阶交指滤波器、至少三个偶极子天线和金属地板；金属地板印刷在介质基板的下表面；馈电端口，内导体与圆形微带线连接，外导体与金属地板连接；一分多路功分器，印刷在介质基板的上表面，与二阶交指滤波器连接；多个偶极子天线沿介质基板的周向方向均匀布设在介质基板上；二阶交指滤波器印刷在介质基板的上表面。本发明专利技术的天线具有良好的全向辐射特性的同时具有滤波特性，并且通过激发偶极子天线的另一个谐振模式拓宽天线的带宽。天线的另一个谐振模式拓宽天线的带宽。天线的另一个谐振模式拓宽天线的带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种水平极化宽带滤波全向环形天线


[0001]本专利技术属于全向天线
，具体涉及一种水平极化宽带滤波全向环形天线。

技术介绍

[0002]全向天线是指在水平面内实现360
°
均匀辐射，垂直面内有一定波束宽度的天线。全向天线发射的信号可以被水平面任意方位的接收端接收，同时可接收水平面各个方向的信号。
[0003]水平极化全向天线被广泛应用于射频识别、移动通讯、无线传感器及空间飞行器等领域。在无线通信环境中，垂直极化电磁波信号由于受多径衍射和反射而引起其极化失配现象，因此通信系统的天线多采用极化分集技术，发射与接收端均安装水平极化天线与垂直极化天线，水平极化全向天线经常作为增加通信容量的必要方式，获得广泛应用。
[0004]随着微波无线通信技术的快速发展，层出不穷的新颖理论和高性能材料的采用，通信系统一直在朝着小型化、集成化、多功能化方向发展，滤波天线因其能用不同的方法将滤波和辐射功能集成在一个器件中实现，而备受关注。特别地，由于全向天线工作时容易对环境中的其他电磁设备产生干扰，具有滤波功能的全向天线可以降低工作在不同频段的其他天线对其在自身工作频带外的干扰。
[0005]从滤波天线的角度出发，目前的滤波全向天线采用的方案绝大多数都是在一个较为简单的全向天线基础上，通过改变馈电部分的结构，例如耦合缝隙，寄生枝节等，来引入辐射零点，以实现滤波功能，现有技术可以实现较小的插损，较为简单的电路结构。
[0006]从全向天线的角度出发，目前全向天线能同时实现滤波功能的较少，现有的技术方案有一种是将天线的前端接入滤波器，其目的是将信号滤波成低频和高频两个频段，然后再分别接到对应频段的天线上，以实现两种频段天线的较高的隔离度。
[0007]现有的技术侧重点均是如何让全向天线具备较好的滤波特性以及如何产生辐射零点等方面，所采取的天线形式均是最为传统的偶极子天线，贴片天线等，这就导致天线的全向辐射性能不佳，即天线的不圆度较大，带内性能不够平稳。

技术实现思路

[0008]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种水平极化宽带滤波全向环形天线。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0009]一种水平极化宽带滤波全向环形天线，包括：介质基板、馈电端口、一分多路功分器、至少三个二阶交指滤波器、至少三个偶极子天线和金属地板；
[0010]所述介质基板，为圆盘结构，上表面的中心处设置有圆形微带线；
[0011]所述金属地板，印刷在所述介质基板的下表面；
[0012]所述馈电端口，内导体与所述圆形微带线连接，外导体与所述金属地板连接；
[0013]所述一分多路功分器，印刷在所述介质基板的上表面，与所述圆形微带线和所述二阶交指滤波器连接；
[0014]多个所述偶极子天线沿所述介质基板的周向方向均匀布设在所述介质基板上；
[0015]所述偶极子天线，包括：偶极子上臂和偶极子下臂；
[0016]所述偶极子上臂，印刷在所述介质基板的上表面，具有上臂弧形段；
[0017]所述偶极子下臂，印刷在所述介质基板的下表面，与金属地板连接，具有下臂弧形段；
[0018]所述上臂弧形段和所述下臂弧形段位于与所述介质基板同心的同心圆环上，所述上臂弧形段的弧度小于所述下臂弧形段的弧度；
[0019]所述二阶交指滤波器，印刷在所述介质基板的上表面，与所述偶极子上臂的上臂微带线连接；
[0020]所述一分多路功分器的路数和所述二阶交指滤波器的数量均与所述偶极子天线的数量相同。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，所述偶极子上臂，包括：所述上臂微带线、所述上臂弧形段和上臂径向段；
[0022]所述上臂弧形段，两端分别与所述上臂微带线的一端和所述上臂径向段的一端连接；
[0023]所述上臂微带线的另一端沿径向方向朝向所述介质基板的中心延伸；
[0024]所述上臂径向段的另一端沿径向方向朝向所述介质基板的中心延伸；
[0025]所述偶极子下臂，包括：所述下臂弧形段和下臂径向段；
[0026]所述下臂弧形段，包括第一子弧段和第二子弧段；
[0027]所述第一子弧段，一端与所述下臂径向段的一端连接，另一端与所述第二子弧段的一端连接；
[0028]所述下臂径向段的另一端沿径向方向朝向所述介质基板的中心延伸；
[0029]所述第二子弧段，另一端朝向所述上臂径向段延伸至靠近所述上臂径向段的位置处，径向宽度小于所述第一子弧段的径向宽度；
[0030]所述上臂弧形段，外侧弧形边沿与所述第一子弧段的外侧弧形边沿位于同一个同心圆上，且径向宽度等于所述第一子弧段和所述第二子弧段的径向宽度之差；
[0031]所述第一子弧段和所述第二子弧段的连接处与所述金属地板连接。
[0032]在本专利技术的一个实施例中，所述一分多路功分器，包括至少三个子单元；
[0033]所述子单元，包括：径向臂和连接臂；
[0034]所述径向臂，一端与所述圆形微带线连接，另一端沿径向延伸与所述连接臂的一端连接；
[0035]所述连接臂，另一端沿以所述径向臂为半径的圆的圆周向方向延伸且与所述二阶交指滤波器连接；
[0036]多个所述径向臂将所述介质基板的圆心角平分，所述连接臂均沿逆时针方向延伸，所述径向臂与相邻的所述连接臂之间具有间隙。
[0037]在本专利技术的一个实施例中，所述二阶交指滤波器，包括第一谐振枝节和第二谐振枝节；
[0038]所述第一谐振枝节，包括：第一竖向段、第一横向段和第一开路段；
[0039]所述第一竖向段，与所述连接臂的另一端连接，一端与金属地板连接，另一端朝向
所述一分多路功分器的方向直线延伸且与第一横向段的一端连接；
[0040]所述第一横向段，另一端与所述第一开路段的一端连接，与所述第一开路段垂直；
[0041]所述第一开路段，位于两个相邻的连接臂之间，与所述第一竖向段平行，另一端朝向所述偶极子天线方向延伸；
[0042]所述第二谐振枝节，包括：第二竖向段、第二横向段和第二开路段；
[0043]所述第二竖向段，与所述第一竖向段平行，一端与所述金属地板连接，另一端朝向所述偶极子天线的方向直线延伸且与所述第二横向段的一端连接；
[0044]所述第二横向段，与所述第一横向段平行，另一端朝向所述第一开路段延伸且与所述第二开路段连接；
[0045]所述第二开路段，与所述第一竖向段平行，位于所述第二横向段与所述第一开路段之间，一端与所述上臂微带线连接，另一端朝向所述一分多路功分器的方向直线延伸。
[0046]在本专利技术的一个实施例中，所述金属地板，包括：一个中心地板和多个支地板；
[0047]所述中心地板，为圆形形状，圆心与介质基板的中心重合，半径大于所述径向臂的长度；
[0048]所述支地板，一端与所述中心地板连接，另一端与所述第一子弧段和所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平极化宽带滤波全向环形天线，其特征在于，包括：介质基板(10)、馈电端口(20)、一分多路功分器(30)、至少三个二阶交指滤波器(40)、至少三个偶极子天线(50)和金属地板(60)；所述介质基板(10)，为圆盘结构，上表面的中心处设置有圆形微带线(11)；所述金属地板(60)，印刷在所述介质基板(10)的下表面；所述馈电端口(20)，内导体与所述圆形微带线(11)连接，外导体与所述金属地板(60)连接；所述一分多路功分器(30)，印刷在所述介质基板(10)的上表面，与所述圆形微带线(11)和所述二阶交指滤波器(40)连接；多个所述偶极子天线(50)沿所述介质基板(10)的周向方向均匀布设在所述介质基板(10)上；所述偶极子天线(50)，包括：偶极子上臂(70)和偶极子下臂(80)；所述偶极子上臂(70)，印刷在所述介质基板(10)的上表面，具有上臂弧形段(71)；所述偶极子下臂(80)，印刷在所述介质基板(10)的下表面，与金属地板(60)连接，具有下臂弧形段(81)；所述上臂弧形段(71)和所述下臂弧形段(81)位于与所述介质基板(10)同心的同心圆环上，所述上臂弧形段(71)的弧度小于所述下臂弧形段(81)的弧度；所述二阶交指滤波器(40)，印刷在所述介质基板(10)的上表面，与所述偶极子上臂(70)的上臂微带线(72)连接；所述一分多路功分器(30)的路数和所述二阶交指滤波器(40)的数量均与所述偶极子天线(50)的数量相同。2.根据权利要求1所述的一种水平极化宽带滤波全向环形天线，其特征在于，所述偶极子上臂(70)，包括：所述上臂微带线(72)、所述上臂弧形段(71)和上臂径向段(73)；所述上臂弧形段(71)，两端分别与所述上臂微带线(72)的一端和所述上臂径向段(73)的一端连接；所述上臂微带线(72)的另一端沿径向方向朝向所述介质基板(10)的中心延伸；所述上臂径向段(73)的另一端沿径向方向朝向所述介质基板(10)的中心延伸；所述偶极子下臂(80)，包括：所述下臂弧形段(81)和下臂径向段(82)；所述下臂弧形段(81)，包括第一子弧段(83)和第二子弧段(84)；所述第一子弧段(83)，一端与所述下臂径向段(82)的一端连接，另一端与所述第二子弧段(84)的一端连接；所述下臂径向段(82)的另一端沿径向方向朝向所述介质基板(10)的中心延伸；所述第二子弧段(84)，另一端朝向所述上臂径向段(73)延伸至靠近所述上臂径向段(73)的位置处，径向宽度小于所述第一子弧段(83)的径向宽度；所述上臂弧形段(71)，外侧弧形边沿与所述第一子弧段(83)的外侧弧形边沿位于同一个同心圆上，且径向宽度等于所述第一子弧段(83)和所述第二子弧段(84)的径向宽度之差；所述第一子弧段(83)和所述第二子弧段(84)的连接处与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴边，王开宇，卢宇锋，谢晗宇，苏涛，
申请(专利权)人：西安伊艾姆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：