一种5G毫米波滤波天线制造技术

技术编号:42933115 阅读:4 留言:0更新日期:2024-10-11 15:55
本技术公开了一种5G毫米波滤波天线,自下而上依次包括:第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层、第三金属层;第一金属层上设置有一共面波导结构;第一介质层上形成有第一SIW谐振腔;第二金属层上设有耦合孔;第二介质层上形成有第二SIW谐振腔;第三金属层上设有一个预设尺寸的低频窄缝以及两个预设尺寸的高频窄缝,低频窄缝与共面波导结构呈垂直设置。本技术的5G毫米波滤波天线采用两种高阶模态来实现馈电,并经过电耦合窗将能量耦合到辐射层,再由高频辐射缝隙与低频辐射缝隙分别将高低频能量辐射出去,该设计通过垂直集成馈电腔和辐射腔,可提高滤波天线的增益。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于滤波天线的,具体涉及一种5g毫米波滤波天线。


技术介绍

1、随着5g移动通信的快速发展,通信系统向毫米波波段转移,且系统对结构紧凑、性能优良的毫米波天线需求越来越大,导致对高集成度多功能微波电路的需求也日益增加。

2、滤波器和天线广泛应用于射频前端系统,它们通常分别设计,然后通过传输线连接。这种结构很笨重,特别是对于三维滤波器和天线,额外的损耗是不可避免的。

3、目前研究的双频或多频带通滤波器的方法主要集中在频谱并联技术,通带分裂技术,谐振腔多模技术以及谐振腔双模耦合技术,但是这几种方法所产生的双频或者多频带通滤波器之间的频率会很接近,频率比会很小。然而,随着射频系统向着5g毫米波通信发展,小频率比的双频或者多频无源器件已无法满足5g毫米波射频系统的要求。


技术实现思路

1、本技术的目的就是为了弥补现有技术的不足,提供了5g毫米波滤波天线,其可通过两种高阶模态来实现馈电,并经过电耦合窗将能量耦合到辐射层,再由高频辐射缝隙与低频辐射缝隙分别将高低频能量辐射出去,并合理布置低频窄缝与高频窄缝的尺寸和位置,使两个工作频段的相互干扰降到最低。

2、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:

3、一种5g毫米波滤波天线,其特征在于:自下而上依次包括:第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层、第三金属层;其中,

4、所述第一金属层上设置有一共面波导结构;

5、所述第一介质层上设有多个第一介质通孔,多个所述第一介质通孔以预设半径均匀排布,并且所述共面波导结构的正上方预设一窗口以形成第一siw谐振腔;

6、所述第二金属层上设有耦合孔;

7、所述第二介质层上设有多个第二介质通孔,多个所述第二介质通孔以预设半径均匀排布,形成第二siw谐振腔;

8、所述第三金属层上设有一个预设尺寸的低频窄缝以及两个预设尺寸的高频窄缝,且两个所述高频窄缝与所述共面波导结构的轴线对称设置,所述低频窄缝与所述共面波导结构呈垂直设置。

9、作为本技术的进一步限定,所述耦合孔的中心位置相对所述第一siw谐振腔的中心位置向右具有预设的偏移距离。

10、作为本技术的进一步限定,沿垂直于第一金属层所在平面的方向,所述耦合孔的正投影位于所述第二siw谐振腔的中心位置。

11、作为本技术的进一步限定,所述第一介质层、第二介质层的厚度为0.254mm,所述第一金属层、第二金属层、第三金属层的长度为l=15.28mm,宽度为d=12mm。

12、作为本技术的进一步限定,所述耦合孔的半径为1.6mm。

13、作为本技术的进一步限定,所述第二金属层上还设置有多个第二金属通孔,多个所述第二金属通孔以预设半径均匀排布,且所述耦合孔的中心与所述多个所述第二金属通孔形成的圆形区域的中心重合。

14、作为本技术的进一步限定,所述共面波导结构为从所述第一金属层向外直线延伸的长条结构,且其两侧与所述第一金属层均有狭槽。

15、作为本技术的进一步限定,所述长条结构的宽度为d1=0.74mm,其长度为l1=4.82mm,所述狭槽的宽度为d2=0.58mm,所述长条结构靠近所述第一金属层内部的一端与所述第一金属层的中心的偏移距离为2.82mm。

16、作为本技术的进一步限定,所述低频窄缝的长度为l51=7.97mm,其宽度为d51=0.48mm,所述低频窄缝的对称中心与所述第三金属层的中心的偏移距离为p51=1.97mm。

17、作为本技术的进一步限定,两个所述高频窄缝的长度为l52=3.12mm,其宽度为d52=0.4mm,两个所述高频窄缝的对称中心与所述第三金属层的中心的偏移距离为p52=2.44mm。

18、有益效果:

19、本技术可通过第三金属层上设置的一个低频窄缝和两个高频窄缝,可使得滤波天线可通过两种高阶模态来实现馈电,并经过电耦合窗将能量耦合到辐射层,再由高频辐射缝隙与低频辐射缝隙分别将高低频能量辐射出去,本技术通过垂直集成馈电腔和辐射腔,可提高滤波天线的增益。

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【技术保护点】

1.一种5G毫米波滤波天线,其特征在于:自下而上依次包括:第一金属层(1)、第一介质层(2)、第二金属层(3)、第二介质层(4)、第三金属层(5);其中,

2.根据权利要求1所述的5G毫米波滤波天线,其特征在于:所述耦合孔(301)的中心位置相对所述第一SIW谐振腔的中心位置向右具有预设的偏移距离。

3.根据权利要求2所述的5G毫米波滤波天线,其特征在于:沿垂直于第一金属层(1)所在平面的方向,所述耦合孔(301)的正投影位于所述第二SIW谐振腔的中心位置。

4.根据权利要求1所述的5G毫米波滤波天线,其特征在于:所述第一介质层(2)、第二介质层(4)的厚度为0.254mm,所述第一金属层(1)、第二金属层(3)、第三金属层(5)的长度为L=15.28mm,宽度为D=12mm。

5.根据权利要求1所述的5G毫米波滤波天线,其特征在于:所述耦合孔(301)的半径为1.6mm。

6.根据权利要求5所述的5G毫米波滤波天线,其特征在于:所述第二金属层(3)上还设置有多个第二金属通孔(302),多个所述第二金属通孔(302)以预设半径均匀排布,且所述耦合孔(301)的中心与所述多个所述第二金属通孔(302)形成的圆形区域的中心重合。

7.根据权利要求1所述的5G毫米波滤波天线,其特征在于:所述共面波导结构(101)为从所述第一金属层(1)向外直线延伸的长条结构,且其两侧与所述第一金属层(1)均有狭槽(103)。

8.根据权利要求7所述的5G毫米波滤波天线,其特征在于:所述长条结构的宽度为D1=0.74mm,其长度为L1=4.82mm,所述狭槽(103)的宽度为D2=0.58mm,所述长条结构靠近所述第一金属层(1)内部的一端与所述第一金属层(1)的中心的偏移距离为2.82mm。

9.根据权利要求1所述的5G毫米波滤波天线,其特征在于:所述低频窄缝(501)的长度为L51=7.97mm,其宽度为D51=0.48mm,所述低频窄缝(501)的对称中心与所述第三金属层(5)的中心的偏移距离为P51=1.97mm。

10.根据权利要求9所述的5G毫米波滤波天线,其特征在于:两个所述高频窄缝(502)的长度为L52=3.12mm,其宽度为D52=0.4mm,两个所述高频窄缝(502)的对称中心与所述第三金属层(5)的中心的偏移距离为P52=2.44mm。

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【技术特征摘要】

1.一种5g毫米波滤波天线,其特征在于:自下而上依次包括:第一金属层(1)、第一介质层(2)、第二金属层(3)、第二介质层(4)、第三金属层(5);其中,

2.根据权利要求1所述的5g毫米波滤波天线,其特征在于:所述耦合孔(301)的中心位置相对所述第一siw谐振腔的中心位置向右具有预设的偏移距离。

3.根据权利要求2所述的5g毫米波滤波天线,其特征在于:沿垂直于第一金属层(1)所在平面的方向,所述耦合孔(301)的正投影位于所述第二siw谐振腔的中心位置。

4.根据权利要求1所述的5g毫米波滤波天线,其特征在于:所述第一介质层(2)、第二介质层(4)的厚度为0.254mm,所述第一金属层(1)、第二金属层(3)、第三金属层(5)的长度为l=15.28mm,宽度为d=12mm。

5.根据权利要求1所述的5g毫米波滤波天线,其特征在于:所述耦合孔(301)的半径为1.6mm。

6.根据权利要求5所述的5g毫米波滤波天线,其特征在于:所述第二金属层(3)上还设置有多个第二金属通孔(302),多个所述第二金属通孔(302)以预设半径均匀排布,且所述耦合孔(301)的中心与...

【专利技术属性】
技术研发人员:马志德陈东旭陈宏啟
申请(专利权)人:湖北大学知行学院
类型:新型
国别省市:

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