一种具有滤波功能的天线制造技术

本发明专利技术公开了一种带滤波功能的天线，包括第一介质板、第二介质板、辐射电路、馈电电路、接地电路和两根金属探针；第一介质板和第二介质板均为正方形且尺寸相同，第一介质板位于第二介质板的上方且两者之间具有一段距离，第一介质板和第二介质板上下对称；辐射电路为附着在第一介质板上表面的金属层，金属层上设置有第一天线激励点和第二天线激励点，馈电电路设置在第二介质板的上表面，馈电电路包括输入微带线、第一输出微带线、第二输出微带线、90度移相器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感和两个滤波单元；优点是在具有较小的体积的基础上，还同时具备滤波功能和圆极化可重构功能。

Antenna with filtering function

The invention discloses an antenna with filtering function, which comprises a first dielectric plate, second dielectric plate, radiation circuit, feeder circuit, grounding circuit and two metal probes; the first dielectric plate and second medium plate are square and the same size, with a distance between the first dielectric plate located second dielectric plate above and both the first and second dielectric plate, medium plate under symmetric radiation; circuit is attached to a metal layer on the surface of the first dielectric plate, a metal layer is arranged on the first antenna and the second antenna excitation excitation point, feed circuit is arranged on the upper surface of the second dielectric plate, feed circuit including input first output microstrip line, microstrip second output lines, microstrip line, 90 degrees phase shifter, a first diode, a second diode, a third diode, a fourth diode, a first inductance, a second inductance, third The utility model has the advantages that the utility model has the advantages of a small volume, a filtering function and a Circular Polarization Reconfigurable function on the basis of the small volume and the two filtering units.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天线，尤其是涉及一种具有滤波功能的天线。
技术介绍
随着新一代无线移动通信技术的快速发展，无线通信系统组件在小型化和多功能方向取得了很大的进步。射频前端电路作为无线通信系统的重要组成部分，也朝着小型化和多频多功能集成的方向发展。为了减小射频前端电路的尺寸，缩小其体积，目前，设计者通过将射频前端电路中必备的两个组件滤波器和天线进行了集成，得到了具有滤波功能的天线。该带有滤波功能的天线在无线移动通信
取得了广泛的应用。但是，该具有滤波功能的天线仅具备线极化功能，能适用于线极化无线通信领域，在具有圆极化功能要求的无线通信领域(比如卫星通讯领域等)中，由于极化特性受限而无法使用。同时，将收发链路的天线极化错开，如发射和接收分别采用左旋和右旋圆极化，能更好的提高通信系统的性能。常用的设计方案是收发链路上级联滤波器后分别于不同圆极化的天线相连，或者将不同极化的圆极化天线合并为圆极化可重构天线再与滤波器相连。这两种方式中都没有将滤波器与圆极化天线相融合。当滤波功能、圆极化重构天线协同设计、集成为单个功能器件时，不仅可以进一步降低射频前端电路的整体复杂度、缩小电路尺寸，还可以提高整体系统的性能，这对卫星通信和未来5G通信应用具有重要作用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在具有具备滤波功能的基础上，还具有较小的体积和圆极化可重构功能的具有滤波功能的天线，该天线功能较多，可以应用于要求天线为圆极化特性的无线通讯领域。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有滤波功能的天线，包括第一介质板、第二介质板、辐射电路、馈电电路、接地电路和两根金属探针；所述的第一介质板和所述的第二介质板均为正方形且尺寸相同，所述的第一介质板位于所述的第二介质板的上方且两者之间具有一段距离，所述的第一介质板和所述的第二介质板上下对称；所述的辐射电路为附着在所述的第一介质板上表面的金属层，所述的金属层为正方形且其尺寸小于所述的第一介质板，所述的金属层的中心与所述的第一介质板的中心重叠，所述的金属层上设置有第一天线激励点和第二天线激励点，所述的第一天线激励点和所述的第二天线激励点分别位于所述的金属层的两对对边的中心连线上，所述的第一天线激励点和所述的第二天线激励点相对于所述的金属层的一条对角线对称；所述的馈电电路设置在所述的第二介质板的上表面，所述的馈电电路包括输入微带线、第一输出微带线、第二输出微带线、90度移相器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感和两个结构相同的滤波单元，两个所述的滤波单元前后间隔设置，所述的滤波单元包括左右对称设置的两个半波长谐振器，所述的滤波单元具有两个输入馈电端和两个输出馈电端，两个所述的滤波单元分别为第一滤波单元和第二滤波单元，所述的输入微带线通过第一连接微带线和所述的第一滤波单元的一个输入馈电端连接，所述的输入微带线通过第二连接微带线和所述的第二滤波单元的一个输入馈电端连接，所述的第一连接微带线和所述的第二连接微带线的长度和宽度分别相等；所述的第一滤波单元的一个输出馈电端和所述的第一二极管的负极连接，所述的第一二极管的正极通过第三连接微带线和所述的第二二极管的正极连接，所述的第二二极管的负极和所述的第一输出微带线连接，所述的第一滤波单元的另一个输出馈电端和所述的第四二极管的负极连接，所述的第四二极管的正极通过所述的第四连接微带线和所述的第三二极管的正极连接，所述的第三二极管的负极和所述的第一输出微带线连接，所述的第一电感的一端和所述的第三连接微带线连接，所述的第一电感的另一端接入用于控制所述的第一二极管和所述的第二二极管同时导通或者同时关闭的第一电压，所述的第二电感的一端和所述的第四连接微带线连接，所述的第二电感的另一端接入用于控制所述的第三二极管和所述的第四二极管同时导通或者同时关闭的第一电压，所述的第三电感的一端和所述的第一滤波单元连接且其连接端位于所述的第一滤波单元的两个输出馈电端之间，所述的第三电感的另一端和所述的第四电感的一端连接且其连接端接地，所述的第四电感的另一端和所述的第一输出微带线连接，所述的第二滤波单元的一个输出馈电端通过第五连接微带线和所述的90度移相器连接，所述的90度移相器和所述的第二输出微带线连接，所述的第三连接微带线、所述的第四连接微带线、所述的第五连接微带线、所述的第一输出微带线和所述的第二输出微带线的宽度相等，所述的第三连接微带线和所述的第四连接微带线的长度相等，所述的第五连接微带线和所述的第二微带输出线的长度之和与所述的第三连接微带线和所述的第一输出微带线的长度之和相等；所述的接地电路为附着在所述的第二介质板的下表面上的金属层，所述的金属层的形状和大小与所述的第二介质板相同；所述的第一天线激励点通过一根所述的金属探针和所述的第一输出微带线连接，所述的第二天线激励点通过另一根所述的金属探针和所述的第二输出微带线连接。所述的90度移相器为四分之一波长微带线。所述的金属层的常用厚度为17或35μm；所述的第一介质板和所述的第二介质板之间的距离为1cm。与现有技术相比，本专利技术的优点在于通过第一介质板、第二介质板、辐射电路、馈电电路、接地电路和两根金属探针构建天线，第一介质板和第二介质板均为正方形且尺寸相同，第一介质板位于第二介质板的上方且两者之间具有一段距离，第一介质板和第二介质板上下对称，辐射电路为附着在第一介质板上表面的金属层，金属层为正方形且其尺寸小于第一介质板，金属层的中心与第一介质板的中心重叠，金属层上设置有第一天线激励点和第二天线激励点，第一天线激励点和第二天线激励点分别位于金属层的两对对边的中心连线上，第一天线激励点和第二天线激励点相对于金属层的一条对角线对称，馈电电路设置在第二介质板的上表面，馈电电路包括输入微带线、第一输出微带线、第二输出微带线、90度移相器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感和两个结构相同的滤波单元，两个滤波单元前后间隔设置，滤波单元包括左右对称设置的两个半波长谐振器，滤波单元幅度特性上呈现带通滤波特性，滤波单元中两个半波长谐振器信号输入点位置一样，保证输入信号的相位一致，而信号输出点的位置不一致，用以实现输出信号之间的相位差，同时不管信号输出点的位置如何变化，该两个滤波单元的幅度相应均呈现为带通滤波响应，通过90度移相器使第一输出微带线和第二输出微带线的相位差为90°，由此保证两个金属探针之间的相位差为90°，由此满足圆极化天线的相位要求，使本专利技术的天线在具有较小的体积的基础上，还同时具备滤波功能和圆极化可重构功能，功能较多，有效的将无线通信系统射频前端电路中的几个功能部件合并为一个，降低了系统前端的复杂度。附图说明图1为本专利技术的具有滤波功能的天线的结构图；图2为本专利技术的具有滤波功能的天线的辐射电路的结构图；图3为本专利技术的具有滤波功能的天线的馈电电路的结构图；图4(a)为本专利技术的具有滤波功能的天线的滤波单元的输入端的幅度和相位响应关系图；图4(b)为本专利技术的具有滤波功能的天线的滤波单元的输出端的幅度和相位响应关系图；图5(a)为本专利技术的具有滤波功能的天线的馈电电路在LHCP(Left-handci本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有滤波功能的天线，其特征在于包括第一介质板、第二介质板、辐射电路、馈电电路、接地电路和两根金属探针；所述的第一介质板和所述的第二介质板均为正方形且尺寸相同，所述的第一介质板位于所述的第二介质板的上方且两者之间具有一段距离，所述的第一介质板和所述的第二介质板上下对称；所述的辐射电路为附着在所述的第一介质板上表面的金属层，所述的金属层为正方形且其尺寸小于所述的第一介质板，所述的金属层的中心与所述的第一介质板的中心重叠，所述的金属层上设置有第一天线激励点和第二天线激励点，所述的第一天线激励点和所述的第二天线激励点分别位于所述的金属层的两对对边的中心连线上，所述的第一天线激励点和所述的第二天线激励点相对于所述的金属层的一条对角线对称；所述的馈电电路设置在所述的第二介质板的上表面，所述的馈电电路包括输入微带线、第一输出微带线、第二输出微带线、90度移相器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感和两个结构相同的滤波单元，两个所述的滤波单元前后间隔设置，所述的滤波单元包括左右对称设置的两个半波长谐振器，所述的滤波单元具有两个输入馈电端和两个输出馈电端，两个所述的滤波单元分别为第一滤波单元和第二滤波单元，所述的输入微带线通过第一连接微带线和所述的第一滤波单元的一个输入馈电端连接，所述的输入微带线通过第二连接微带线和所述的第二滤波单元的一个输入馈电端连接，所述的第一连接微带线和所述的第二连接微带线的长度和宽度分别相等；所述的第一滤波单元的一个输出馈电端和所述的第一二极管的负极连接，所述的第一二极管的正极通过第三连接微带线和所述的第二二极管的正极连接，所述的第二二极管的负极和所述的第一输出微带线连接，所述的第一滤波单元的另一个输出馈电端和所述的第四二极管的负极连接，所述的第四二极管的正极通过所述的第四连接微带线和所述的第三二极管的正极连接，所述的第三二极管的负极和所述的第一输出微带线连接，所述的第一电感的一端和所述的第三连接微带线连接，所述的第一电感的另一端接入用于控制所述的第一二极管和所述的第二二极管同时导通或者同时关闭的第一电压，所述的第二电感的一端和所述的第四连接微带线连接，所述的第二电感的另一端接入用于控制所述的第三二极管和所述的第四二极管同时导通或者同时关闭的第一电压，所述的第三电感的一端和所述的第一滤波单元连接且其连接端位于所述的第一滤波单元的两个输出馈电端之间，所述的第三电感的另一端和所述的第四电感的一端连接且其连接端接地，所述的第四电感的另一端和所述的第一输出微带线连接，所述的第二滤波单元的一个输出馈电端通过第五连接微带线和所述的90度移相器连接，所述的90度移相器和所述的第二输出微带线连接，所述的第三连接微带线、所述的第四连接微带线、所述的第五连接微带线、所述的第一输出微带线和所述的第二输出微带线的宽度相等，所述的第三连接微带线和所述的第四连接微带线的长度相等，所述的第五连接微带线和所述的第二微带输出线的长度之和与所述的第三连接微带线和所述的第一输出微带线的长度之和相等；所述的接地电路为附着在所述的第二介质板的下表面上的金属层，所述的金属层的形状和大小与所述的第二介质板相同；所述的第一天线激励点通过一根所述的金属探针和所述的第一输出微带线连接，所述的第二天线激励点通过另一根所述的金属探针和所述的第二输出微带线连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有滤波功能的天线，其特征在于包括第一介质板、第二介质板、辐射电路、馈电电路、接地电路和两根金属探针；所述的第一介质板和所述的第二介质板均为正方形且尺寸相同，所述的第一介质板位于所述的第二介质板的上方且两者之间具有一段距离，所述的第一介质板和所述的第二介质板上下对称；所述的辐射电路为附着在所述的第一介质板上表面的金属层，所述的金属层为正方形且其尺寸小于所述的第一介质板，所述的金属层的中心与所述的第一介质板的中心重叠，所述的金属层上设置有第一天线激励点和第二天线激励点，所述的第一天线激励点和所述的第二天线激励点分别位于所述的金属层的两对对边的中心连线上，所述的第一天线激励点和所述的第二天线激励点相对于所述的金属层的一条对角线对称；所述的馈电电路设置在所述的第二介质板的上表面，所述的馈电电路包括输入微带线、第一输出微带线、第二输出微带线、90度移相器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感和两个结构相同的滤波单元，两个所述的滤波单元前后间隔设置，所述的滤波单元包括左右对称设置的两个半波长谐振器，所述的滤波单元具有两个输入馈电端和两个输出馈电端，两个所述的滤波单元分别为第一滤波单元和第二滤波单元，所述的输入微带线通过第一连接微带线和所述的第一滤波单元的一个输入馈电端连接，所述的输入微带线通过第二连接微带线和所述的第二滤波单元的一个输入馈电端连接，所述的第一连接微带线和所述的第二连接微带线的长度和宽度分别相等；所述的第一滤波单元的一个输出馈电端和所述的第一二极管的负极连接，所述的第一二极管的正极通过第三连接微带线和所述的第二二极管的正极连接，所述的第二二极管的负极和所述的第一输出微带线连接，所述的第一滤波单元的另一个输出馈电端和所述的第四二极管的负极连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆云龙，华昌洲，刘太君，黄季甫，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33