一种一体成型式介质贴片滤波天线制造技术

本发明专利技术公开了一体成型式介质贴片滤波天线，包括金属中间层，所述金属中间层的中部刻蚀有耦合槽，所述金属中间层的上下表面均设置有低介电常数基板，且，其中一低介电常数基板的外侧设置有顶层高介电常数介质贴片结构，另一低介电常数基板的外侧设置有底层金属馈线结构；所述高介电常数介质贴片结构上设置有若干非金属化一通孔，若干非金属化通孔一呈圆形排列，且该圆形的中部对称设置有垂直于所述底层金属馈线结构的两个非金属化通孔二。本发明专利技术实现了一体成型的低剖面、高效率圆形介质贴片滤波天线；在降低天线剖面的同时，具有高效率及低装配误差的优点。及低装配误差的优点。及低装配误差的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种一体成型式介质贴片滤波天线


[0001]本专利技术涉及微波通信
，具体来说，涉及一种一体成型式介质贴片滤波天线。

技术介绍

[0002]介质天线与金属天线相比具有低损耗、高辐射效率及高设计自由度等优点。根据工作模式的不同介质天线可以分为介质谐振天线和介质贴片天线。其中，介质谐振天线工作于HEM模式，场主要分布在介质谐振器内；介质贴片天线工作于TM模式，场主要分布在介质基板内部。因此，介质贴片天线与介质谐振天线相比，具有低剖面的优点。此外，滤波天线因同时具有滤波功能与辐射功能，能够提高系统的集成度、降低对系统中滤波器的要求、降低相邻频带天线的互耦。综上所述，将介质贴片天线与滤波天线相融合，实现具有滤波特性的介质贴片天线具有一定的研究价值。
[0003]现有的介质贴片滤波天线大多数设计是通过非辐射谐振器结构激励介质贴片辐射体实现，但是由于非辐射谐振器结构的存在导致辐射效率降低。少数的介质贴片滤波天线是通过介质贴片辐射体的堆叠以及平面耦合实现的，虽然所有辐射体均参与辐射，辐射效率相对较高，但是辐射体之间相对独立，在装配的过程中可能会存在误差，导致天线性能恶化。因此，有必要提出一种一体成型的高效率介质贴片滤波天线。

技术实现思路

[0004]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种一体成型式介质贴片滤波天线，能够解决现有介质贴片滤波天线大多数存在非辐射谐振器结构，导致辐射效率降低；少数的介质贴片滤波天线的辐射体虽然均参与辐射，但辐射体之间相对独立，在装配的过程中存在误差，导致天线性能恶化的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：一体成型式介质贴片滤波天线，包括金属中间层，所述金属中间层的中部刻蚀有耦合槽，所述金属中间层的上下表面均设置有低介电常数基板，且，其中一低介电常数基板的外侧设置有顶层高介电常数介质贴片结构，另一低介电常数基板的外侧设置有底层金属馈线结构；所述高介电常数介质贴片结构上设置有若干非金属化一通孔，若干非金属化通孔一呈圆形排列，且该圆形的中部对称设置有垂直于所述底层金属馈线结构的两个非金属化通孔二。
[0006]可选的，所述耦合槽的长度为0.09~0.11。
[0007]可选的，所述顶层高介电常数介质贴片结构的形状为圆形。
[0008]可选的，所述非金属化通孔一的半径为0.015~0.019。
[0009]可选的，所述非金属化通孔二的半径为0.05~0.09。
[0010]有益效果：本专利技术通过在圆形介质贴片谐振器中引入呈圆形排列的非金属化通孔，以及与馈线垂直且对称分布的两个非金属化通孔，实现了一体成型的低剖面、高效率圆
形介质贴片滤波天线；在降低天线剖面的同时，具有高效率及低装配误差的优点。
[0011]此外，通过设置圆形排列的非金属化通孔，则在保证介质贴片谐振器一体成型的基础上，能够同时产生两个反射零点以及一个辐射零点，从而在实现高效率滤波辐射功能的同时提高了频率选择性。
[0012]另外，通过设置与馈线垂直且对称分布的两个非金属化通孔，可以有效的抑制内部圆形介质贴片谐振器的TM
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模，从而可以拓宽带外抑制。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是根据本专利技术实施例的一体成型式介质贴片滤波天线的侧视图；图2是根据本专利技术实施例的一体成型式介质贴片滤波天线的俯视图；图3是根据本专利技术实施例的一体成型式介质贴片滤波天线的分解图；图4是根据本专利技术实施例的天线的仿真匹配及增益效果图；图5是根据本专利技术实施例的天线的效率响应效果图；图6是根据本专利技术实施例的天线在3.5GHz的仿真E
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面方向图；图7是根据本专利技术实施例的天线在3.5GHz的仿真H
‑
面方向图。
[0015]图中：1、金属中间层；2、耦合槽；3、低介电常数基板；4、顶层高介电常数介质贴片结构；5、底层金属馈线结构；6、非金属化通孔一；7、非金属化通孔二。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]根据本专利技术的实施例，提供了一体成型式介质贴片滤波天线。
[0018]如图1
‑
3所示，根据本专利技术实施例的一体成型式介质贴片滤波天线，包括金属中间层1，所述金属中间层1的中部刻蚀有耦合槽2，所述金属中间层1的上下表面均设置有低介电常数基板3，且，其中一低介电常数基板3的外侧设置有顶层高介电常数介质贴片结构4，另一低介电常数基板3的外侧设置有底层金属馈线结构5；所述高介电常数介质贴片结构4上设置有若干非金属化通孔一6，若干非金属化通孔一6呈圆形排列，且该圆形的中部对称设置有垂直于所述底层金属馈线结构5的两个非金属化通孔二7。
[0019]在具体应用是，所述耦合槽2的长度为0.09~0.11。所述顶层高介电常数介质贴片结构4的形状为圆形。所述非金属化通孔一6的半径为0.015~0.019。所述非金属化通孔二7的半径为0.05~0.09。
[0020]使用时，由高介电常数介质贴片结构4、低介电常数基板3以及金属中间层1组成介
质谐振器，作为天线的辐射体。信号通过底层金属馈线结构5馈入，经过中金属中间层1上的耦合槽2耦合到由高介电常数介质贴片结构4、低介电常数基板3、及金属中间层1构成的介质谐振器，并进行辐射。
[0021]天线工作时，信号通过底层金属馈线结构5对应的微带线馈入，经过金属中间层1上的耦合槽2耦合到由高介电常数介质贴片结构4、低介电常数基板3、及金属中间层1构成的介质谐振器，激励内部圆形介质贴片谐振器的TM
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模和外部圆环状介质贴片谐振器的TM
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模。介质谐振器中呈圆形排列的非金属化通孔一6内外两侧沿着x方向的电场分布方向相同时，在天线的顶点处相互叠加，构成辐射频带。介质谐振器中呈圆形排列的非金属化通孔一内外两侧沿着x方向的电场分布方向相反时，在天线的顶点处相互抵消，构成频带上边缘的辐射零点。
[0022]在高介电常数介质贴片结构4中引入呈圆形排列的非金属化通孔一6，一方面可以在辐射频带内产生一个新的反射零点，进而提高天线带宽；另一方面可以在辐射频带上边缘产生一个辐射零点，提高频率选择性。在高介电常数介质贴片结构4引入与底层金属馈线结构5垂直且对称分布的两个非金属化通孔二7，用于抑制内部圆形介质贴片谐振器的TM
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模，从而可以拓宽带外抑制。
[0023]为了方便理解本专利技术的上述技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一体成型式介质贴片滤波天线，其特征在于，包括金属中间层（1），所述金属中间层（1）的中部刻蚀有耦合槽（2），所述金属中间层（1）的上下表面均设置有低介电常数基板（3），且，其中一低介电常数基板（3）的外侧设置有顶层高介电常数介质贴片结构（4），另一低介电常数基板（3）的外侧设置有底层金属馈线结构（5）；所述高介电常数介质贴片结构（4）上设置有若干非金属化通孔一（6），若干非金属化通孔一（6）呈圆形排列，且该圆形的中部对称设置有垂直于所述底层金属馈线结构（5）的两个非金属化通...

【专利技术属性】
技术研发人员：方家兴，徐凯，金力新，施金，
申请(专利权)人：南通至晟微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：