一种终端超宽带滤波天线装置制造方法及图纸

一种终端超宽带滤波天线装置，包括：基板、天线单元、微带滤波单元和接地板，所述天线单元、微带滤波单元和接地板均设置在所述基板上，所述天线单元、微带滤波单元、接地板顺次连接。本实用新型专利技术的结构使天线在满足其辐射方向和增益要求的情况下，还具良好的频率选择性，在运用于发射端时，可以只在规定的频带内辐射；运用于接收端时，又可用来防止接收机受到工作频带以外的干扰。

A terminal UWB filter antenna device

【技术实现步骤摘要】
一种终端超宽带滤波天线装置
本技术涉及一种具有滤波功能的超宽带微带天线系统，适用于5G终端进行数据通信的终端超宽带滤波天线装置。
技术介绍
现代无线通信系统，特别是移动便携系统，对电路尺寸和信号质量都有着十分苛刻的要求，因此各类微波器件对小型化和高性能方面的需求非常迫切。滤波器和天线在通信系统中具有重要地位，其体积和性能直接决定整个通信系统的性能。随着各种通信标准的确定，频段之间愈发拥挤，频谱资源也日益紧张，怎样更好地控制各频率之间的干扰、堵塞和互调等问题变得越来越重要。另一方面，随着移动终端设备向小型化、高性能化、集成化、多功能化的方向发展，同时还需要兼顾不同通信系统以及新旧系统间的良好兼容。因此，作为射频前端的提取和抑制信号的滤波器，滤波器也需要尽可能有效地精准提取单个或者多个通带信号，并且抑制无用信号，减少信号间的干扰和串扰。这就要求滤波器具有小型化，高性能，宽带/多频带/超宽带的性能。同样地，作为射频前端发射和接收信号的天线，小型化和高性能设计己经远远不能满足人们的需求，具有滤波性能的天线设计己经进入人们的视野，实现了滤波器与天线的一体化集成设计。作为射频前端电路最重要的两个元器件，滤波器一般是级联在天线后端用以滤除冗余信号。最开始，天线和滤波器都是独立设计后再直接相连，但是这样容易导致阻抗失配。为了改善天线和滤波器的匹配问题，设计者们提出在天线和滤波器之间再加入额外的匹配电路进行连接。额外的匹配电路可以在一定程度上改善天线与滤波器匹配，但是也会额外增加电路尺寸，甚至可能增加天线的交叉极化，使系统性能衰减。
技术实现思路
为了有效解决上述问题，本技术提供一种终端超宽带滤波天线装置。本技术的技术方案如下：一种终端超宽带滤波天线装置，包括：基板、天线单元、微带滤波单元和接地板，所述天线单元、微带滤波单元和接地板均设置在所述基板上，所述天线单元、微带滤波单元、接地板顺次连接。进一步的，所述天线单元包括：辐射主体和短路引脚，所述短路引脚一端与所述辐射主体连接，所述短路引脚与所述辐射主体夹角为直角。进一步的，所述辐射主体与短路引脚共同形成一近似呈F状的结构。进一步的，所述天线单元与所述微带滤波单元通过馈点连接，所述辐射主体末端与所述馈点连接。进一步的，所述微带滤波单元包括：微带结构，第一微带传输线、第二微带传输线、传输耦合微带线和端口贴片，所述微带结构设置在所述微带滤波单元中部，所述微带结构中部具有一凹腔，所述第一微带传输线一端与所述微带结构凹腔的端部连接，所述第一微带传输线另一端延伸出所述微带结构并与所述第二微带传输线中部连接，所述第二微带传输线与所述第一微带传输线夹角呈直角；所述端口贴片分别设置在所述微带滤波单元的两侧，每个所述端口贴片分别与两根传输耦合微带线连接，两根传输耦合微带线互相平行且长度相等，所述传输耦合微带线之间具有间隙，两组所述端口贴片和传输耦合微带线对称设置；所述第二微带传输线两端分别位于两侧的传输耦合微带线之间，所述第二微带传输线与传输耦合微带线互相平行，组成交趾耦合结构。进一步的，位于一侧的端口贴片与所述馈点连接，另一侧的端口贴片与接地板连接。本技术的结构使天线在满足其辐射方向和增益要求的情况下，还具良好的频率选择性，在运用于发射端时，可以只在规定的频带内辐射；运用于接收端时，又可用来防止接收机受到工作频带以外的干扰。附图说明图1为本技术上表面结构示意图；图2为仿真软件HFSS对整个天线装置进行仿真所得的S参数随频率变化曲线示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定本技术，实施例中记载的前、后均以附图为准，仅用于明确位置关系，并不用于限定。相反，本技术涵盖任何由权利要求定义的在本技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本技术有更好的了解，在下文对本技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。如图1所示，一种终端超宽带滤波天线装置，包括：基板1、天线单元2、微带滤波单元3和接地板4，所述天线单元2、微带滤波单元3和接地板4均设置在所述基板1上，所述天线单元2、微带滤波单元3、接地板4顺次连接。所述基板1材料可采用FR4，介电常数为4.4±3％，厚度为1.6mm。如图1所示，所述天线单元2包括：辐射主体21和短路引脚22，所述短路引脚22一端与所述辐射主体21连接，所述短路引脚22与所述辐射主体21夹角为直角，所述辐射主体21与短路引脚22共同形成一近似呈F状的结构。所述天线1走线形式为F形金属贴片，是平面单极子天线的主辐射结构，采用常用的贴片天线，利用多金属枝节之间的耦合，增加天线的带宽，使其能具有良好的阻抗匹配且在-10dB阻抗带宽能够覆盖1.71GHz-5GHz频段。如图1所示，所述天线单元2与所述微带滤波单元3通过馈点连接，所述辐射主体21末端与所述馈点连接。如图1所示，所述微带滤波单元3包括：微带结构31，第一微带传输线32、第二微带传输线33，传输耦合微带线34和端口贴片35，所述端口贴片35分别设置在所述微带滤波单元3的两侧，位于一侧的端口贴片35与所述馈点连接，另一侧的端口贴片35与接地板4连接，每个所述端口贴片35分别与两根传输耦合微带线34连接，两根传输耦合微带线34互相平行且长度相等，所述传输耦合微带线34之间具有间隙，两组所述端口贴片35和传输耦合微带线34对称设置，两组传输耦合微带线34向微带滤波单元3的中部延伸。如图1所示，所述微带结构31设置在所述微带滤波单元3中部，所述微带结构31中部具有一凹腔311，所述第一微带传输线32一端与所述微带结构31凹腔311的端部连接，所述第一微带传输线32另一端延伸出所述微带结构31并与所述第二微带传输线33中部连接，所述第二微带传输线33与所述第一微带传输线32夹角呈直角，所述第二微带传输线33两端分别位于两侧的传输耦合微带线34之间，所述第二微带传输线33与传输耦合微带线34互相平行，组成交趾耦合结构。使微带滤波单元3整个结构呈现对称性，可以通过调整传输耦合微带线34的间隙，来调整交趾耦合结构的耦合性。如图1所示，所述微带滤波单元3采用交叉耦合线形式进行激励，几何结构为E-T型，滤波器的实测-10dB对应阻抗带宽为1.6GHz-5.1GHz，所述天线单元2、微带滤波单元3和接地板4都采用印刷实现，从而形成具有滤波器频率选择特性的终端超宽带滤波天线装置。如图2所示，用仿真软件HFSS对整个滤波天线进行仿真所得的S参数随频率变化曲线示意图(如图2)，该天线-10dB对应的阻抗带宽为1.7GHz-5GHz。用矢量网络分析仪对整个滤波天线进行仿真所得的S参数随频率变化曲线示意图(如图2)，该天线-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种终端超宽带滤波天线装置，其特征在于，包括：基板(1)、天线单元(2)、微带滤波单元(3)和接地板(4)，所述天线单元(2)、微带滤波单元(3)和接地板(4)均设置在所述基板(1)上，所述天线单元(2)、微带滤波单元(3)、接地板(4)顺次连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种终端超宽带滤波天线装置，其特征在于，包括：基板(1)、天线单元(2)、微带滤波单元(3)和接地板(4)，所述天线单元(2)、微带滤波单元(3)和接地板(4)均设置在所述基板(1)上，所述天线单元(2)、微带滤波单元(3)、接地板(4)顺次连接。


2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线单元(2)包括：辐射主体(21)和短路引脚(22)，所述短路引脚(22)一端与所述辐射主体(21)连接，所述短路引脚(22)与所述辐射主体(21)夹角为直角。


3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述辐射主体(21)与短路引脚(22)共同形成一近似呈F状的结构。


4.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述天线单元(2)与所述微带滤波单元(3)通过馈点连接，所述辐射主体(21)末端与所述馈点连接。


5.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述微带滤波单元(3)包括：微带结构(31)，第一微带传输线(32)、第二微带传输线(33)、传输耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海涛，
申请(专利权)人：深圳市晶利德实业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44