一种基于金属一体化结构的滤波天线制造技术

本发明专利技术公开了一种基于金属一体化结构的滤波天线，包括金属谐振腔体、导体组件、金属天线腔体和探针，所述金属谐振腔体内嵌一块金属板，所述金属板上开有槽线，所述金属天线腔体的顶部开口，其余部分封闭；所述导体组件固定在金属谐振腔体的左壁上，并与金属板的左端连接，所述金属谐振腔体的右壁与金属天线腔体的左壁之间开有一个圆形通孔，所述探针的一端从圆形通孔中心穿过后与金属板的右端连接，另一端悬空，且位于金属天线腔体内。本发明专利技术可以实现滤波及良好的天线辐射性能，利用多模的理论，天线辐射带宽大，频率选择性好，同时它具有体积小、设计简单、易加工、性能好等优点，能够很好的满足现代通讯系统的要求。

Filtering antenna based on metal integrated structure

The invention discloses a filtering antenna structure based on the integration of metal, metal components, metal conductor, resonant cavity antenna cavity and the probe, the metal cavity embedded in a metal plate, the metal plate is provided with a slot, the top of the metal antenna cavity opening, the rest are closed; the conductor assembly is fixed on the left wall of the metal cavity, and is connected with the metal plate of the left, there is a circular through hole is provided between the left wall and right wall metal antenna cavity of the metal resonant cavity, one end of the probe from the center of the circular through-hole after wearing and the metal plate connected with the right end and the other end is hung, and is located in the metal antenna cavity. The invention can achieve good radiation performance of filter and antenna, using multimode antenna radiation theory, large bandwidth and good frequency selectivity, and it has the advantages of small size, simple design, easy processing and good performance, can well meet the requirements of modern communication system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滤波天线，尤其是一种基于金属一体化结构的滤波天线，属于无线通信领域。
技术介绍
滤波天线都是现代通信系统中发射端和接收端重要的器件，它除了起到接收、发送信号之外，还对信号起分离作用，让有用的信号尽可能无衰减的通过，对无用的信号尽可能大的衰减抑制其通过，可以实现信号的滤波、发送和接收。随着无线通信技术的发展，信号间的频带越来越窄，这就对天线的规格和可靠性提出了更高的要求。滤波天线具有高的频率选择性、低插损、功率容量大、性能稳定等优点而具有很高的应用价值。许多学者对滤波天线产生频带隔离、频带选择性、辐射性能进行了研究，通过调节滤波器、天线性能和滤波器与天线的搭配来实现良好的双工天线性能。随着无线通信技术的快速发展，射频微波器件要求在尺寸上更紧凑，各种多功能器件的发展被证明是解决这一问题的好办法，传统的滤波器和天线是两个独立的器件，在无线通信系统中是单独设计的，滤波天线是天线与滤波器的集成而具有两种器件的功能。最近几年有许多关于滤波天线的研究，文献[1]提出了一种滤波器和天线综合设计的方法；文献[2]-[4]综合出来的滤波天线具有良好的频率选择性；文献[5]通过引入短路过孔；文献[6]通过加入一个寄生单元让天线具有更好的矩形度。上述滤波天线虽然具有良好的滤波选择性，但它们无法抑制高次谐波，高次谐波的辐射会造成额外的功率损耗，而且产生信号干扰。参考文献：[1]C.T.ChuangandS.J.Chung,“Synthesisanddesignofanewprintedfilteringantenna,”IEEETrans.AntennasPropag.,vol.59,no.3,pp.1036-1042,Mar.2011.[2]W.-J.Wu,Y.-Z.Yin,S.-L.Zuo,Z.-Y.Zhang,andJ.-J.Xie,“Anewcompactfilter-antennaformodernwirelesscommunicationsystems,”IEEEAntennasWirelessPropag.Lett..,vol.10,pp.1131-1134,2011.[3]C.-T.ChuangandS.-J.Chung“Acompactprintedfilteringantennausingaground-intrudedcoupledlineresonator”,IEEETrans.AntennasPropag.,vol.59,no.10,pp.3630-3637,Oct.2011.[4]C.-K.LinandS.-J.Chung“Acompactfilteringmicrostripantennawithquasi-ellipticbroadsideantennagainresponse”,IEEEAntennasWirelessPropag.Lett.,vol.10,pp.381-384,2011.[5]S.W.Wong,T.G.Huang,C.X.Mao,Z.N.Chen,andQ.X.Chu“Planarfilteringultra-wideband(UWB)antennawithshortingpins”,IEEETrans.AntennasPropag.,vol.61,no.2,pp.948-953,Feb.2013.[6]J.Wu,Z.Zhao,Z.Nie,andQ.Liu,“Aprintedunidirectionalantennawithimprovedupperband-edgeselectivityusingaparasiticloop”,IEEETrans.AntennasPropag.,vol.63,no.4,pp.1832-1873,Apr.2015。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种的一种基于金属一体化结构的滤波天线，该滤波天线可以实现滤波及良好的天线辐射性能，利用多模的理论，天线辐射带宽大，频率选择性好，同时它具有体积小、设计简单、易加工、性能好等优点，能够很好的满足现代通讯系统的要求。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种基于金属一体化结构的滤波天线，包括金属谐振腔体、导体组件、金属天线腔体和探针，所述金属谐振腔体内嵌一块金属板，所述金属板上开有槽线，所述金属天线腔体的顶部开口，其余部分封闭；所述导体组件固定在金属谐振腔体的左壁上，并与金属板的左端连接，所述金属谐振腔体的右壁与金属天线腔体的左壁之间开有一个圆形通孔，所述探针的一端从圆形通孔中心穿过后与金属板的右端连接，另一端悬空，且位于金属天线腔体内。作为一种优选方案，所述槽线为矩形槽线。作为一种优选方案，所述矩形槽线有两个，两个矩形槽线左右对称。作为一种优选方案，所述导体组件由同轴外导体和同轴内导体组成，所述同轴外导体固定在金属谐振腔体的左壁上，所述同轴内导体的一端与同轴外导体连接，另一端穿过金属谐振腔体的左壁后与金属板的左端连接。作为一种优选方案，所述同轴外导体采用SMA接头，所述同轴内导体采用耦合杆，所述SMA接头的末端与耦合杆的一端焊接。作为一种优选方案，所述SMA接头上设有四个通孔，所述金属谐振腔体的左壁上开有四个螺纹孔，四个螺纹孔与四个通孔相对应，通过螺钉穿过通孔后与螺纹孔配合将SMA接头固定在金属谐振腔体的左壁上。作为一种优选方案，所述金属谐振腔体为矩形金属谐振腔体。作为一种优选方案，所述金属天线腔体为矩形金属天线腔体，所述矩形金属天线腔体的顶部开口，底部、左部、右部、前部和后部封闭。作为一种优选方案，所述探针的长度与中心频率对应下的波长成比例关系。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的滤波天线具有金属谐振腔体和金属天线腔体，金属谐振腔体内嵌一块金属板，在内嵌的金属板上开出槽线，可以实现高频率选择性的滤波电路，并在金属谐振腔体和金属天线腔体之间开出一个能够容纳探针的圆形通孔，使探针的一端从圆形通孔中心穿过后与金属板连接，以接收金属板经过槽线滤波的能量，另一端在金属天线腔体内悬空设置，将接收到的能量从金属天线腔体的顶部开口辐射出去，整个滤波天线具有体积小、设计简单、易加工、性能好等优点，能够很好的满足现代通讯系统的要求。2、本专利技术的滤波天线在4.45～5.85GHz的频率范围内，|S11|的值都在-10dB以下，且有四个明显的谐振点，可见是多模滤波天线，能够很好的满足现代通讯系统的要求，满足体积小、高矩形度、高Q值、设计和加工简单等特点，由于是基于金属一体化结构的滤波天线，整个结构牢固。附图说明图1为本专利技术实施例1的滤波天线结构示意图。图2为本专利技术实施例1的滤波天线正视图。图3为本专利技术实施例1的滤波天线左视图。图4为本专利技术实施例1的滤波天线俯视图。图5为本专利技术实施例1的滤波天线频率响应的电磁仿真曲线图。图6为本专利技术实施例1的滤波天线的加工示意图。其中，1-金属谐振腔体，2-金属天线腔体，3-探针，4-金属板，5-矩形槽线，6-同轴外导体，7-同轴内导体，8-圆形通孔，9-下部金属结构，10-上部金属结构，11-第一通孔下半部分，12-第一下腔体，13-第二下腔体，14-凹槽，15-第二螺纹孔，16-第三螺纹孔，17-第二通孔下半部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于金属一体化结构的滤波天线，其特征在于：包括金属谐振腔体、导体组件、金属天线腔体和探针，所述金属谐振腔体内嵌一块金属板，所述金属板上开有槽线，所述金属天线腔体的顶部开口，其余部分封闭；所述导体组件固定在金属谐振腔体的左壁上，并与金属板的左端连接，所述金属谐振腔体的右壁与金属天线腔体的左壁之间开有一个圆形通孔，所述探针的一端从圆形通孔中心穿过后与金属板的右端连接，另一端悬空，且位于金属天线腔体内。

【技术特征摘要】
1.一种基于金属一体化结构的滤波天线，其特征在于：包括金属谐振腔体、导体组件、金属天线腔体和探针，所述金属谐振腔体内嵌一块金属板，所述金属板上开有槽线，所述金属天线腔体的顶部开口，其余部分封闭；所述导体组件固定在金属谐振腔体的左壁上，并与金属板的左端连接，所述金属谐振腔体的右壁与金属天线腔体的左壁之间开有一个圆形通孔，所述探针的一端从圆形通孔中心穿过后与金属板的右端连接，另一端悬空，且位于金属天线腔体内。2.根据权利要求1所述的一种基于金属一体化结构的滤波天线，其特征在于：所述槽线为矩形槽线。3.根据权利要求2所述的一种基于金属一体化结构的滤波天线，其特征在于：所述矩形槽线有两个，两个矩形槽线左右对称。4.根据权利要求1所述的一种基于金属一体化结构的滤波天线，其特征在于：所述导体组件由同轴外导体和同轴内导体组成，所述同轴外导体固定在金属谐振腔体的左壁上，所述同轴内导体的一端与同轴外导体连接，另一端穿过金属谐振腔体的左壁后与金属板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世伟，郑炳龙，林景裕，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44