【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子信息以及通信领域，具体涉及一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线及其阵列。
技术介绍
1、大数据、高数据速率是未来通信系统的巨大需求，随着现代移动通信技术日新月异的发展，对大数据通信管理系统的高性能、小型化、轻量化、平面化、模块化及可靠性等均提出了更高的要求。射频系统是在无线通信、雷达、卫星通信等领域中使用的一种技术系统，射频系统在大数据通信管理系统中有多种应用如门禁系统、资产管理、物流管理和库存管理等。
2、滤波作为有效保持大数据通信系统中接收、发射频带的隔离和高质量通信的一种技术，随着射频系统的发展，涌现出了一些关于滤波器和天线协同设计的技术，改变了传统的采用天线与滤波器直接级联的方式，然而目前设计的滤波天线容易面临天线的电路传输损耗、加工成本高、尺寸过大的问题。因此，能够解决系统中的电磁波滤波性能和传输损耗问题，具有低剖面，小尺寸，重量轻的天线有待出现。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提出了一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线及其阵列，目的在于提供一种具有尺寸小、重量轻、性能优越和可靠性高的天线，提高天线的定向性，改善其阻抗匹配，抑制表面波损耗，从而改善天线增益。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的方案如下：
3、一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，包括自上而下依次叠设的多个介质板，多个所述介质板包括第一介质板、第二介质板、第三介质板、第四介质板和第五介质板，所述第一介质板下表面覆铜
4、沿所述第三介质板上表面长度方向延伸有人工表面等离激元传输结构，所述人工表面等离激元传输结构包括左锯齿传输线、中间锯齿传输线和右锯齿传输线，所述左锯齿传输线和右锯齿传输线以中间锯齿传输线的中线对称设置。
5、进一步的，所述耦合辐射片包括贯穿所述第一介质板的孔洞，孔洞内设有耦合片，所述孔洞和所述耦合片之间设有辐射缝隙。
6、进一步的，所述第三介质板上表面的两端设有共面波导，两端所述共面波导通过所述人工表面等离激元传输结构连接。
7、进一步的，所述第三介质板的两端设有连接器，连接器的法兰与同侧的共面波导连接，所述第三介质板左端连接器的内芯与左锯齿传输线连接，所述第三介质板右端连接器的内芯与右锯齿传输线连接。
8、进一步的，所述中间锯齿传输线上周期性的排列有相同的梯形结构一；所述左锯齿传输线上周期性的排列有体积渐变的梯形结构二，所述右锯齿传输线上周期性的排列有体积渐变的梯形结构二；所述左锯齿传输线梯形结构二的体积从左侧向所述中间锯齿传输线递增；所述右锯齿传输线梯形结构的体积二从右侧向所述中间锯齿传输线递增。
9、进一步的，所述左锯齿传输线、中间锯齿传输线和右锯齿传输线的宽度wl=0.5～3.0mm，所述梯形结构一和梯形结构二周期间距均为d=2.0～6.0mm，所述梯形结构一的高度h1=4.0～5.0mm，宽度w1=3.5～4.5mm。
10、进一步的，所述人工磁导体包括若干周期性分布的第一金属方环，第一金属方环内设有第一金属贴片，所述第一金属贴片与第五介质板下表面的第三金属贴片相对应。
11、进一步的，所述介质板的边沿设有金属化通孔，相邻的介质板通过设于金属化通孔内的第一金属短路柱连接。
12、进一步的，所述第三介质板的介电常数为ξr=2.0~4.0；除所述第三介质板之外的介质板介电常数为ξr=2.0~5.0。
13、一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线阵列，包括金属底板，金属底板上设有若干个所述滤波天线，相邻滤波天线间设有电磁带隙结构，所述电磁带隙结构包括若干周期性分布的第二金属方环，第二金属方环内设有第二金属贴片，位于第二金属贴片的中心设有连接所述第二金属贴片和金属底板的第二金属短路柱。
14、本专利技术具有的有益效果为：
15、本专利技术中的第三介质板、镂空腔二和第五介质板构成的介质集成悬置线结构，具有电磁波的低频截止和抑制外界干扰的特性，提高了信号的通信质量，在第五介质板上引入周期性人工磁导体结构，提高了天线的定向性，改善了其阻抗匹配，利用人工磁导体（amc）的阻抗特性和反射相位特性，抑制了表面波损耗，从而改善了天线增益。
16、而且，采用第一介质板、镂空腔一和第三介质板构成了另一介质集成悬置线结构，尤其是结合第三介质板上设有的人工表面等离激元传输结构实现了带通滤波特性的低损耗传输线结构，解决了现有基于介质集成悬置线结构的天线存在的口径效率较低、剖面高的问题。第一介质板上周期性排列的若干耦合辐射片，通过耦合的方式将传输的信号耦合辐射出去，从而实现天线的高效率、滤波辐射。
17、其次，天线阵列采用相邻滤波天线间设置电磁带隙结构，电磁波在满足一定的条件下，电磁带隙结构表面形成一个抑制表面电流的频阻，使得表面电磁波无法继续传播。因此将电磁带隙结构加载到滤波天线之间，可消除天线结构中所产生的表面波，降低阵列单元间的互耦，并改善天线阵列的整体电性能。
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1.一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：包括自上而下依次叠设的多个介质板（1），多个所述介质板（1）包括第一介质板（101）、第二介质板（102）、第三介质板（103）、第四介质板（104）和第五介质板（105），所述第一介质板（101）下表面覆铜，除第一介质板（101）之外的多个所述介质板（1）上下表面均覆铜；所述第一介质板（101）上周期性排列有若干耦合辐射片（4），所述第二介质板（102）设有镂空腔一（9），所述第四介质板（104）设有镂空腔二（10），所述第五介质板（105）的上表面设有周期性排布的人工磁导体，第五介质板（105）的下表面设有第三金属贴片；
2.根据权利要求1所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述耦合辐射片（4）包括贯穿所述第一介质板（101）的孔洞，孔洞内设有耦合片（401），所述孔洞和所述耦合片（401）之间设有辐射缝隙（402）。
3.根据权利要求1所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述第三介质板（103）上表面的两端设有共面波导（3），两端所述共面波导（3
4.根据权利要求3所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述第三介质板（103）的两端设有连接器（11），连接器（11）的法兰与同侧的共面波导（3）连接，所述第三介质板（103）左端连接器（11）的内芯与左锯齿传输线（201）连接，所述第三介质板（103）右端连接器（11）的内芯与右锯齿传输线（203）连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述中间锯齿传输线（202）上周期性的排列有相同的梯形结构一（204）；所述左锯齿传输线（201）上周期性的排列有体积渐变的梯形结构二（205），所述右锯齿传输线（203）上周期性的排列有体积渐变的梯形结构二（205）；所述左锯齿传输线（201）梯形结构二（205）的体积从左侧向所述中间锯齿传输线（202）递增；所述右锯齿传输线（203）梯形结构二（205）的体积从右侧向所述中间锯齿传输线（202）递增。
6.根据权利要求5所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述左锯齿传输线（201）、中间锯齿传输线（202）和右锯齿传输线（203）的宽度WL=0.5～3.0mm，所述梯形结构一（204）和梯形结构二（205）周期间距均为d=2.0～6.0mm，所述梯形结构一（204）的高度h1=4.0～5.0mm，宽度W1=3.5～4.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述人工磁导体包括若干周期性分布的第一金属方环（801），第一金属方环（801）内设有第一金属贴片（802），所述第一金属贴片（802）与第五介质板（105）下表面的第三金属贴片相对应。
8.根据权利要求1所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述介质板（1）的边沿均设有金属化通孔（5），相邻的介质板（1）通过设于金属化通孔（5）内的第一金属短路柱（6）连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述第三介质板（103）的介电常数为ξr=2.0~4.0；除所述第三介质板（103）之外的介质板（1）介电常数为ξr=2.0~5.0。
10.一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线阵列，包括如权利要求1-9任一所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：包括金属底板（12），金属底板（12）上设有若干个所述滤波天线（13），相邻滤波天线（13）间设有电磁带隙结构（7），所述电磁带隙结构（7）包括若干周期性分布的第二金属方环（701），第二金属方环（701）内设有第二金属贴片（702），位于第二金属贴片（702）的中心设有连接所述第二金属贴片（702）和金属底板（12）的第二金属短路柱。
...【技术特征摘要】
1.一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：包括自上而下依次叠设的多个介质板（1），多个所述介质板（1）包括第一介质板（101）、第二介质板（102）、第三介质板（103）、第四介质板（104）和第五介质板（105），所述第一介质板（101）下表面覆铜，除第一介质板（101）之外的多个所述介质板（1）上下表面均覆铜；所述第一介质板（101）上周期性排列有若干耦合辐射片（4），所述第二介质板（102）设有镂空腔一（9），所述第四介质板（104）设有镂空腔二（10），所述第五介质板（105）的上表面设有周期性排布的人工磁导体，第五介质板（105）的下表面设有第三金属贴片；
2.根据权利要求1所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述耦合辐射片（4）包括贯穿所述第一介质板（101）的孔洞，孔洞内设有耦合片（401），所述孔洞和所述耦合片（401）之间设有辐射缝隙（402）。
3.根据权利要求1所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述第三介质板（103）上表面的两端设有共面波导（3），两端所述共面波导（3）通过所述人工表面等离激元传输结构（2）连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述第三介质板（103）的两端设有连接器（11），连接器（11）的法兰与同侧的共面波导（3）连接，所述第三介质板（103）左端连接器（11）的内芯与左锯齿传输线（201）连接，所述第三介质板（103）右端连接器（11）的内芯与右锯齿传输线（203）连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于信息化管理的高增益高隔离滤波天线，其特征在于：所述中间锯齿传输线（202）上周期性的排列有相同的梯形结构一（204）；所述左锯齿传输线（201）上周期性的排列有体积渐变的梯形结构二（205），所述右锯齿传输线（203）上周期性的排列有体积渐变的梯形结构二（205）；所述左锯齿传输线（201）梯形...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海玲，王进，刘金海，杨鹏举，张豪，侯巧应，潘科，赵欢，米璐怡，左恒国，
申请(专利权)人：延安大学，
类型：发明
国别省市：
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