一种基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线制造技术

本发明专利技术提供一种基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线，包括介质谐振器

【技术实现步骤摘要】
一种基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线


[0001]本专利技术涉及天线
，具体地，涉及一种基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线
。

技术介绍

[0002]为了满足小型化
、
低损耗和低成本的要求，现代无线通信系统趋向于将多个射频组件集成到单一模块中
。
天线作为通信收发的基本组件，在设计过程中同样面临多功能集成的需求
。
滤波天线是典型的多功能天线，除了具备传统天线的接收
/
发射电磁波能力，同时具有信号滤波功能，可在接收
/
发射过程中直接过滤掉不需要的频段或干扰信号
。
[0003]然而，目前的绝大多数滤波天线仅限于单极化模式，对于双极化滤波天线的研究非常有限
。
双极化天线是一种常见的极化多样性天线，其可以提供两个极化方向，消除多径干扰，在无线通信中常用于提高信道容量和信号覆盖范围
。
因此，为了实现天线与前端滤波的一体化集成，满足通信系统的广覆盖和大容量，迫切需要对双极化滤波天线进行设计开发
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线结构，同时实现天线滤波和双极化功能
。
[0005]为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线，包括介质谐振器
、
第一金属面
、r/>开口槽
、
介质层
、
金属过孔阵列
、
第二金属面和天线馈线；所述第一金属面和第二金属面分别设置在所述介质层的上下表面；所述介质谐振器作为天线的辐射单元，设置在所述第一金属面的上方，所述金属过孔阵列设置在所述介质层中，用于将所述第一金属面和第二金属面连接，所述金属过孔阵列
、
第一金属面
、
第二金属面和介质层构成了基片集成波导馈电结构；所述开口槽设置在所述第一金属面上，所述天线馈线设置在所述第二金属面上
。
[0007]优选地，所述第一金属面基于中心对称分布设置有四条开口槽，作为耦合馈电结构
。
[0008]优选地，所述基片集成波导馈电结构通过所述开口槽对所述介质谐振器进行耦合激励
。
[0009]优选地，所述开口槽的尺寸通过所述介质谐振器和基片集成波导馈电结构之间的耦合系数确定
。
[0010]优选地，所述基片集成波导馈电结构为基于中心对称分布的四个等腰直角三角形基片集成波导腔体
。
[0011]优选地，所述第二金属面基于中心对称分布加载了四根天线馈线，与所述基片集成波导馈电结构相连，所述天线馈线的尺寸由基片集成波导馈电结构的外部品质因数确定
。
[0012]优选地，对
x
轴方向的两条天线馈线进行差分馈电时，双极化滤波天线实现水平极化，对
y
轴方向的两条天线馈线进行差分馈电时，双极化滤波天线实现垂直极化
。
[0013]优选地，所述介质谐振器
、
第一金属面
、
开口槽
、
介质层
、
金属过孔阵列
、
第二金属面和天线馈线均通过
PCB
工艺加工实现
。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0015]1、
采用介质谐振器辐射单元，具有尺寸小
、
成本低
、
增益高
、
易于激励和系统集成等优点
。
[0016]2、
基于基片集成波导的馈电结构，具有低剖面
、
易于集成和布局灵活等优点，在双端口差分馈电时可以显著提高端口之间的隔离度
。
[0017]3、
馈电结构通过开口槽耦合激励介质谐振器，不仅可以实现垂直和水平方向的双极化，而且可实现特定频段的辐射和接收
。
附图说明
[0018]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征
、
目的和优点将会变得更明显：
[0019]图1为基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线结构示意图；
[0020]图2为基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线的第一金属层结构示意图；
[0021]图3为基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线的介质层结构示意图；
[0022]图4为基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线的第二金属层结构示意图；
[0023]图5为基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线的水平极化与垂直极化的反射系数曲线图；
[0024]图6为基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线的水平极化与垂直极化的增益曲线图；
[0025]图7为基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线的水平极化的辐射方向图；
[0026]图8为基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线的垂直极化的辐射方向图
。
[0027]其中：
1、
介质谐振器，
2、
第一金属面，
3、
开口槽，
4、
介质层，
5、
金属过孔阵列，
6、
第二金属面，
7、
天线馈线
。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明
。
以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术
。
应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进
。
这些都属于本专利技术的保护范围
。
[0029]具体地，本专利技术提供一种基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线，如图1所示，所述基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线包括介质谐振器
1、
第一金属面
2、
开口槽
3、
介质层
4、
金属过孔阵列
5、
第二金属面6以及天线馈线
7。
所述第一金属面2和第二金属面6分别设置在介质层4的上下表面，所述介质谐振器1作为天线的辐射单元，设置在所述第一金属面2的上方
。
[0030]所述金属过孔阵列5设置在介质层4中，用于将第一金属面2与第二金属面6连接；
所述金属过孔阵列
5、
第一金属面
2、
第二金属面6和介质层4构成了基片集成波导馈电结构，其表现为基于中心对称分布的四个等腰直角三角形基片集成波导腔体，每个腔体均工作在
TE
110
模式，该模式的谐振频率由腔体的尺寸决定
。
[0031本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线，其特征在于，所述双极化滤波天线包括介质谐振器
、
第一金属面
、
开口槽
、
介质层
、
金属过孔阵列
、
第二金属面和天线馈线；所述第一金属面和第二金属面分别设置在所述介质层的上下表面；所述介质谐振器作为天线的辐射单元，设置在所述第一金属面的上方，所述金属过孔阵列设置在所述介质层中，用于将所述第一金属面和第二金属面连接，所述金属过孔阵列
、
第一金属面
、
第二金属面和介质层构成了基片集成波导馈电结构；所述开口槽设置在所述第一金属面上，所述天线馈线设置在所述第二金属面上
。2.
根据权利要求1所述的基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线，其特征在于，所述第一金属面基于中心对称分布设置有四条开口槽，作为耦合馈电结构
。3.
根据权利要求2所述的基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线，其特征在于，所述基片集成波导馈电结构通过所述开口槽对所述介质谐振器进行耦合激励
。4.
根据权利要求3所述的基于介质谐振器的差分馈电双极化滤波天线，其特征在于，所述开口槽的尺寸通过所述介...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐旻，阳光，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：