一种带外抑制水平高的宽带滤波天线制造技术

本发明专利技术提供了一种带外抑制水平高的宽带滤波天线，包括第一介质板、第二介质板、第三介质板、第一天线辐射贴片、第二天线辐射贴片、C型枝节贴片、金属地板和同轴线；所述第二天线辐射贴片包括第一三角形贴片、第二三角形贴片和连接微带线；第一三角形贴片的顶角处蚀刻有沿中线延伸的第一长方形槽；第二三角形贴片的顶角处蚀刻有沿中线延伸的第二长方形槽；所述第一长方形槽和第二长方形槽用于产生高频零点，所述C型枝节贴片用于产生低频零点。本发明专利技术增加了天线工作带宽，同时提高了滤波天线的带外抑制性能。此外，还具有结构紧凑、剖面低、重量轻、谐振点与零点位置独立可调节等优点。谐振点与零点位置独立可调节等优点。谐振点与零点位置独立可调节等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种带外抑制水平高的宽带滤波天线


[0001]本专利技术涉及通讯天线领域，具体涉及一种带外抑制水平高的宽带滤波天线。

技术介绍

[0002]随着移动通信技术的快速发展，现在已经进入了5G和B5G时代，移动通信的终端基站，往往需要工作在2G、3G、4G、5G等多个工作频段。而且如今的频谱资源十分宝贵，天线在工作时可能会受到其他工作频段的天线干扰。为了使天线工作在自己的频段，并滤除其他天线产生的干扰信号，滤波天线的设计就显得十分重要。
[0003]滤波天线能够满足在某个特定频段工作而不受其他信号干扰的要求，且能有效减小天线的能量损耗、节约空间资源、降低成本。因此，这使得所设计的基站天线需要具备滤波的特性，滤波天线将是基站天线发展的主要趋势之一。
[0004]贴片天线由于其剖面低、重量轻、体积小的优越特性，而被广泛应用于滤波天线的设计中。但是滤波贴片天线的导体损耗较为严重，其相对阻抗带宽较窄。目前现有的滤波贴片天线中，无法同时兼顾带宽以及滤波性能。
[0005]比如，公告号为CN111883916B的中国专利技术专利提出的一种基于双缝馈电结构的宽带低剖面介质贴片滤波天线，该天线具有20.1％的相对阻抗带宽，但带外抑制水平只有10dB，滤波效果并不突出。公开号为CN114914697A的中国专利技术专利提出的一种用于全双工通信的双极化频率可重构微带贴片滤波天线，其具有良好的滤波特性，但是带宽只有4％。
[0006]因此，对现有技术进行改进，提供一种同时顾带宽以及滤波性能的滤波贴片天线，对通讯技术的发展具有重大意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于，针对现有技术中的缺陷，提供一种带外抑制水平高的宽带滤波天线，其同时具有较宽的带宽以及优秀的滤波性能。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种带外抑制水平高的宽带滤波天线，包括第一介质板、第二介质板、第三介质板、第一天线辐射贴片、第二天线辐射贴片、C型枝节贴片、金属地板和同轴线；
[0010]所述第一介质板、第二介质板和第三介质板由上往下依次设置，第一天线辐射贴片印刷于第一介质板的上表面，第二天线辐射贴片印刷于第二介质板的上表面，C型枝节贴片印刷于第三介质板的上表面，金属地板印刷于第三介质板的下表面；
[0011]所述同轴线从第三介质板的下方引入，同轴线的外导体与金属地板电性连接，同轴线的内导体穿过第三介质板，与C型枝节贴片电性连接；
[0012]所述第二天线辐射贴片包括第一三角形贴片、第二三角形贴片和连接微带线；所述第一三角形贴片和第二三角形贴片的形状均为等腰三角形，第一三角形贴片的底边和第二三角形贴片的底边平行相对设置且间隔一定距离，第一三角形贴片的底边中点和第二三角形贴片的底边中点通过连接微带线连接；第一三角形贴片的顶角处蚀刻有沿中线延伸的
第一长方形槽；第二三角形贴片的顶角处蚀刻有沿中线延伸的第二长方形槽；
[0013]所述C型枝节贴片包括长方形贴片和C型枝节，所述C型枝节的中部具有加粗连接部，所述长方形贴片的其中一条长边的中部通过加粗连接部与C型枝节电性连接，所述同轴线的内导体连接于C型枝节的加粗连接部；
[0014]所述长方形贴片设置于第一天线辐射贴片和第二天线辐射贴片的覆盖区域下方，所述第一天线辐射贴片和第二天线辐射贴片分别通过长方形贴片耦合馈电；
[0015]所述C型枝节用于产生低频零点；所述第一长方形槽和第二长方形槽用于产生高频零点。
[0016]进一步地，所述C型枝节由一侧开口的长方形环状金属贴片组成，所述开口设置于长方形环状金属贴片的其中一条长边的中部，使得长方形环状金属贴片整体呈C型，所述加粗连接部设置于长方形环状金属贴片的另一条长边的中部。
[0017]进一步地，所述第一天线辐射贴片呈正方形，第一天线辐射贴片和第二天线辐射贴片的几何中心互相对齐。
[0018]进一步地，所述同轴线的内导体与C型枝节的连接点位于第一三角形贴片和第二三角形贴片之间，且设置于第一三角形贴片和第二三角形贴片的一侧底角附近。
[0019]进一步地，所述同轴线的内导体与C型枝节的连接点位于第一天线辐射贴片的边缘处。
[0020]进一步地，所述C型枝节的开口设置于远离第一天线辐射贴片和第二天线辐射贴片的一侧。
[0021]进一步地，所述第二天线辐射贴片上的第一长方形槽和第二长方形槽的长度为高频零点频率对应的四分之一个波长；通过改变第一长方形槽和第二长方形槽的长度，控制高频零点向高频或低频移动。
[0022]进一步地，所述C型枝节的长度为低频零点频率对应的二分之一个波长；通过改变C型枝节的长度，控制低频零点向高频或低频移动。
[0023]进一步地，所述第一介质板、第二介质板和第三介质板的材料为Arlon DiClad 880，介电常数为2.2，厚度为1.575mm。
[0024]本专利技术提供的一种带外抑制水平高的宽带滤波天线，通过在第二天线辐射贴片的两个顶角处蚀刻第一长方形槽和第二长方形槽产生高频零点，通过C型枝节产生低频零点；同时，由C型枝节贴片产生低频谐振点，由第一天线辐射贴片产生高频谐振点。通过引入高频和低频的两个零点，使得不同工作频段的天线之间的干扰大大减少。这些结构增加了天线工作带宽，同时提高了滤波天线的带外抑制性能。此外，基于以上结构，本专利技术的宽带滤波天线还具有结构紧凑、剖面低、重量轻、谐振点与零点位置独立可调节等优点。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例提供的一种带外抑制水平高的宽带滤波天线的结构爆炸图。
[0026]图2是本专利技术实施例中的第二介质板的结构俯视图。
[0027]图3是本专利技术实施例中的第三介质板的结构俯视图。
[0028]图4是本专利技术实施例中的第一天线辐射贴片、第二天线辐射贴片和C型枝节贴片的平面投影对比图。
[0029]图5是本专利技术实施例的S参数仿真图。
[0030]图6是本专利技术实施例的增益曲线仿真图。
[0031]图7是本专利技术实施例在高频零点频率下，第二天线辐射贴片的电流分布图。
[0032]图8是本专利技术实施例在低频零点频率下，C型枝节贴片的电流分布图。
[0033]图9是本专利技术实施例在低频谐振点频率下，C型枝节贴片的电流分布图
[0034]图10是本专利技术实施例在高频谐振点频率下，第一天线辐射贴片的电流分布图。
[0035]图11是本专利技术实施例的天线高频零点独立控制效果演示图。
[0036]图12是本专利技术实施例的天线低频零点独立控制效果演示图。
具体实施方式
[0037]下面将结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0038]如图1所示，本专利技术实施例提供的一种带外抑制水平高的宽带滤波天线，包括第一介质板11、第二介质板12、第三介质板13、第一天线辐射贴片21、第二天线辐射贴片22、C型枝节贴片3、金属地板4和同轴线5；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带外抑制水平高的宽带滤波天线，其特征在于，包括第一介质板、第二介质板、第三介质板、第一天线辐射贴片、第二天线辐射贴片、C型枝节贴片、金属地板和同轴线；所述第一介质板、第二介质板和第三介质板由上往下依次设置，第一天线辐射贴片印刷于第一介质板的上表面，第二天线辐射贴片印刷于第二介质板的上表面，C型枝节贴片印刷于第三介质板的上表面，金属地板印刷于第三介质板的下表面；所述同轴线从第三介质板的下方引入，同轴线的外导体与金属地板电性连接，同轴线的内导体穿过第三介质板，与C型枝节贴片电性连接；所述第二天线辐射贴片包括第一三角形贴片、第二三角形贴片和连接微带线；所述第一三角形贴片和第二三角形贴片的形状均为等腰三角形，第一三角形贴片的底边和第二三角形贴片的底边平行相对设置且间隔一定距离，第一三角形贴片的底边中点和第二三角形贴片的底边中点通过连接微带线连接；第一三角形贴片的顶角处蚀刻有沿中线延伸的第一长方形槽；第二三角形贴片的顶角处蚀刻有沿中线延伸的第二长方形槽；所述C型枝节贴片包括长方形贴片和C型枝节，所述C型枝节的中部具有加粗连接部，所述长方形贴片的其中一条长边的中部通过加粗连接部与C型枝节电性连接，所述同轴线的内导体连接于C型枝节的加粗连接部；所述长方形贴片设置于第一天线辐射贴片和第二天线辐射贴片的覆盖区域下方，所述第一天线辐射贴片和第二天线辐射贴片分别通过长方形贴片耦合馈电；所述C型枝节用于产生低频零点；所述第一长方形槽和第二长方形槽用于产生高频零点。2.根据权利要求1所述的带外抑制水平高的宽带滤波天线，其特征在于，所述C型枝节由一侧开口的长方形环状金属贴片组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘权达，叶亮华，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：