具有一致极化和相似辐射方向图的差分馈电三频滤波天线制造技术

本发明专利技术涉及一种具有一致极化和相似辐射方向图的差分馈电三频滤波天线，属于

【技术实现步骤摘要】
具有一致极化和相似辐射方向图的差分馈电三频滤波天线


[0001]本专利技术属于
5G
通信设备的射频器件领域，涉及一种具有一致极化和相似辐射方向图的差分馈电三频滤波天线
。

技术介绍

[0002]随着互联网多媒体的发展，终端设备越来越多，对通讯的质量提出更多的要求，为了满足更多的接入数量，天线在之前的基础上不断增加新的频段，根据无线通讯标准，移动通讯系统频段包含了
2/3/4/5G、
蓝牙
、WLAN
等，而不同通讯频段的出现必然会产生多个频段的利用率的问题
。
无线通讯设备通常集成多个系统，因而天线也需要包含多个频段协同工作，但是多个天线系统不仅会增加空间，而且天线间会产生耦合和干扰
。
[0003]多频段天线可以将多个工作频段集成到单个模块中，从而减小射频前端的尺寸，在每个频段都具有一致极化和相似辐射性能特征的多频段天线，在基站或无线接入点系统的规划阶段，一般可避免增加系统的复杂性
。
一方面，差分馈电天线相对于单端馈电天线来说，其更容易与广泛使用的差分电路和系统集成，具有高共模噪声抑制
、
更好的极化分辨率和对称辐射图
。
然而很少有研究采用差分馈电激励的多频段天线
。
另一方面，将滤波性能集成在天线中将能进一步达到简化电路设计降低系统损耗的目的
。
因此，非常需要使多频段天线同时具有差分和滤波特性，这样的系统将极大地减少处理组件的数量以及任何射频前端或后端的性能压力
。
然而，目前差分馈电多频滤波天线很少被报道，更不用提及在每个工作频段均具有一致的极化和相似的辐射方向图
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种单层差分馈电三频滤波天线，该天线在每个频段都具有一致的极化和相似的宽边辐射特性
。
它由一个主辐射贴片和四个寄生辐射贴片组成
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种具有一致极化和相似辐射方向图的差分馈电三频滤波天线，包括介质基板，在所述介质基板上设有主辐射贴片
、4
个寄生辐射贴片和馈电电缆，在所述介质基板下方设有接地板；
[0007]所述主辐射贴片由镜像对称的两个驱动贴片构成，在两个驱动贴片上相邻的一端上设有交错排列的开路枝节，从而形成交指耦合结构；且在每个驱动贴片上设有一个开口环槽
、
一排短路过孔以及一对共生的开路枝节；
[0008]所述的4个寄生辐射贴片为
L
形，分布在主辐射贴片四角，所述寄生辐射贴片上设有过孔；
[0009]所述馈电电缆包括由同轴电缆供电的两个端口，它们以等幅但相反相位的方式激励，以实现差分馈电；所述馈电电缆穿过接地板
、
介质基板和过孔后与主辐射贴片连接
。
[0010]进一步，所述主辐射贴片
、
寄生辐射贴片
、
接地板的厚度均为
0.010mm
～
0.025mm
的
金属铜
。
[0011]进一步，所述金属主辐射贴片交错排列部分即交指结构的插入长度
L2
为
1.7mm
～
2.7mm
，插入部分的宽
W2
为
0.1mm
～
1.4mm
，插入部分与驱动贴片之间的间距
G2
为
0.15mm
～
0.45mm
，插入部分之间的间距
G3
为
0.17mm
～
0.97mm
；且馈电点到驱动贴片边缘的距离
L1
为
9.5mm
～
10.5mm
，驱动贴片馈电点边缘距
G1
为
0.4mm
～
1.4mm
，两馈电点中心距
D1
为
1.3mm
～
2.3mm
；驱动贴片两端四分之一波长共生开路枝节向外延伸长
L3
为
3.9mm
～
4.9mm
和宽
W3
为
0.7mm
～
1.7mm
，枝节长
L4
为
4.0mm
～
5.0mm
和宽
W4
为
0.1mm
～
1.1mm
；驱动贴片蚀刻的开口环形槽长
S1
为
13.9mm
～
14.9mm
，开口环形槽的较短边长
S3
为
1.7mm
～
2.7mm
，宽
W6
为
0.1mm
～
0.3mm
，开口环形槽与驱动贴片交指结构距离
Sx
为
7.5mm
～
8.5mm
；驱动贴片上短路柱之间的间距
D2
为
2.18mm
～
3.18mm
，驱动贴片短路柱与馈电孔的距离
D3
为
2.7mm
～
3.7mm。
[0012]进一步，所述
L
形金属寄生辐射贴片的长
L5
为
13.8mm
，
L6
为
7.5mm
和宽
W5
为
3.6mm
；寄生辐射贴片到驱动贴片的距离
G4
为
0.5mm
；寄生辐射贴片上金属化过孔之间的间距
D5
为
0.6mm
～
1.6mm
过孔的直径
D6
为
0.3mm
～
1.3mm。
[0013]进一步，所述介质基板的厚度
H
为
3mm
～
4mm
；其相对介电常数
ε
r
在3～4之间，损耗角正切为
0.0035。
[0014]本专利技术的有益效果在于：
(1)
通过在驱动贴片上引入交指结构，不仅没有严重牺牲天线的结构指标和性能，而且能够降低天线的
TM
1,0
,TM
1,2
,TM
1,4
,
和反相
TM
2,0
四种谐振模式的工作频率，从而实现天线的小型化
。(2)
在每个驱动贴片上引入一对开路四分之一波长共生枝节，能够进一步降低天线
TM
1,2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有一致极化和相似辐射方向图的差分馈电三频滤波天线，其特征在于：包括介质基板，在所述介质基板上设有主辐射贴片
、4
个寄生辐射贴片和馈电电缆，在所述介质基板下方设有接地板；所述主辐射贴片由镜像对称的两个驱动贴片构成，在两个驱动贴片上相邻的一端上设有交错排列的开路枝节，从而形成交指耦合结构；且在每个驱动贴片上设有一个开口环槽
、
一排短路过孔以及一对共生的开路枝节；所述的4个寄生辐射贴片为
L
形，分布在主辐射贴片四角，所述寄生辐射贴片上设有过孔；所述馈电电缆包括由同轴电缆供电的两个端口，它们以等幅但相反相位的方式激励，以实现差分馈电；所述馈电电缆穿过接地板
、
介质基板和过孔后与主辐射贴片连接
。2.
根据权利要求1所述的具有一致极化和相似辐射方向图的差分馈电三频滤波天线，其特征在于：所述主辐射贴片
、
寄生辐射贴片
、
接地板的厚度均为
0.010mm
～
0.025mm
的金属铜
。3.
根据权利要求1所述的具有一致极化和相似辐射方向图的差分馈电三频滤波天线，其特征在于：所述金属主辐射贴片交错排列部分即交指结构的插入长度
L2
为
1.7mm
～
2.7mm
，插入部分的宽
W2
为
0.1mm
～
1.4mm
，插入部分与驱动贴片之间的间距
G2
为
0.15mm
～
0.45mm
，插入部分之间的间距
G3
为
0.17mm
～
0.97mm
；且馈电点到驱动贴片边缘的距离
L1
为
9.5mm
～
10.5mm
，驱动贴片馈电点边缘距
G1
为
0.4mm
～
1.4mm
，两馈电点中心距
D1
为
1.3mm
～
2.3mm
；驱动贴片两端四分之一波长共生开路枝节向外延伸长
L3
为
3.9mm
～
4.9mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大疆，黄鑫洲，唐明春，胡坤志，陈志远，严冬，王平，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：