【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线能量传输领域，涉及一种基于基片集成波导的差分馈电滤波天线。
技术介绍
1、随着通信系统的快速发展，射频前端结构的数量和复杂度急剧增加，小型化、集成化、易加工等特性的多功能系统模块受到了广泛关注，天线与滤波器在无线通信系统中扮演着至关重要的角色，两者的尺寸大小、辐射效率和滤波效果会严重影响整个系统的工作状态。
2、传统天线要级联滤波器对频率进行选择，这往往会导致射频前端部件的体积过大，十分不利于系统的集成。在传统的设计过程中，天线和滤波器往往是被单独设计的，然后通过传输线或者其他方式将两者进行级联，这种方式会导致两个器件之间的阻抗严重不匹配，而且无线通信系统射频前端整体的结构尺寸会很大，同时天线的损耗也会相应的增大，为了克服这些问题，能够同时实现辐射效果和滤波性能，且整体结构简单、紧凑、整体性能优良的滤波天线的研究受到了广泛关注。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，解决射频前端电路小型化的问题，天线在上阻带和下阻带分别有一个辐射零点，具有良好的频率选择性，同时天线具有良好的线极化性能和其他性能，通过设计和优化，简化了天线的结构，便于加工制作。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，包括底层金属地板、中层介质基板、上层金属地板以及四组腔体柱；所述底层金属地板设置在中层介质基板的下表面，所述上层金属地板设置在中层介质基板的
4、进一步，所述一对开环槽对称蚀刻在中层介质基板的中心，所述一对方形微带贴片对称设置在开环槽两边。
5、进一步，所述中层介质基板为方形，四组腔体柱沿中层介质基板四边均匀分布。
6、进一步，所述中层介质基板相对介电常数为2.55，损耗正切角为0.0015。
7、进一步，所述腔体柱的直径为1mm，所述腔体柱之间的距离为2mm，所围成方形siw腔体边长为44mm。
8、进一步，所述匹配柱直径为1mm，距离四组腔体柱中心的最短距离为16.1mm。
9、进一步，所述方形微带贴片边长为17.1mm，所述方形微带贴片靠近上层金属地板边缘的一边和上层金属地板边缘距离为5.15mm。
10、进一步，所述方形微带贴片周围蚀刻槽长为19.52mm，宽为1.21mm，方形微带贴片靠近腔体柱边缘的一边距离四组腔体柱边的最短距离为2.15mm。
11、本专利技术的有益效果在于：
12、(1)使用siw技术实现基本的一个谐振模式，然后调整馈电位置并引入匹配柱(可以控制频率)，实现差分馈电形式。然后在siw腔体上表面馈电处蚀刻一对互补的开环槽，还有一对贴片结构，贴片位置在开环槽位置两侧，腔体中的两个tm10和te210交叉耦合产生了一个高频辐射零点，多谐振体的交叉耦合产生的高频辐射零点可以通过贴片和腔体上表面金属板槽的间距控制；互补的开环槽产生了低频辐射零点，低频辐射零点受开环槽的长度和宽度控制。增强了天线的频率选择性，两个贴片充分利用了siw能量辐射，对天线有增益增强效果。
13、(2)此天线工作的中心频率为4.877ghz，阻抗带宽为8.4％(4.67-5.08ghz)，可实现增益高达8dbi。
14、(3)在实现高性能的同时，还保证了天线的滤波响应，通带两侧的衰减都大于20db，天线本身的剖面高度也只有0.025λ0。该天线具有性能优异，体积较小，功能多，结构简单等特性，具有一定的工程使用价值。
15、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，其特征在于：包括底层金属地板、中层介质基板、上层金属地板以及四组腔体柱；所述底层金属地板设置在中层介质基板的下表面，所述上层金属地板设置在中层介质基板的上表面；所述四组腔体柱贯穿底层金属地板、中层介质基板及上层金属地板，围成一个方形SIW腔体；所述SIW腔体的四角分别设有一个贯穿底层金属地板、中层介质基板及上层金属地板的匹配柱；所述SIW腔体的中心设有一对互补的开环槽，所述一对开环槽内分别设有一个馈电孔；所述上层金属地板上蚀刻有一对方形微带贴片。
2.根据权利要求1所述的基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，其特征在于：所述一对开环槽对称蚀刻在中层介质基板的中心，所述一对方形微带贴片对称设置在开环槽两边。
3.根据权利要求1所述的基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，其特征在于：所述中层介质基板为方形，四组腔体柱沿中层介质基板四边均匀分布。
4.根据权利要求1所述的基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，其特征在于：所述中层介质基板相对介电常数为2.55，损耗正切角为0.0015。
5.根据权利要
6.根据权利要求1所述的基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，其特征在于：所述匹配柱直径为1mm，距离四组腔体柱中心的最短距离为16.1mm。
7.根据权利要求1所述的基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，其特征在于：所述方形微带贴片边长为17.1mm，所述方形微带贴片靠近上层金属地板边缘的一边和上层金属地板边缘距离为5.15mm。
8.根据权利要求1所述的基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，其特征在于：所述方形微带贴片周围蚀刻槽长为19.52mm，宽为1.21mm，方形微带贴片靠近腔体柱边缘的一边距离四组腔体柱边的最短距离为2.15mm。
...【技术特征摘要】
1.一种基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，其特征在于：包括底层金属地板、中层介质基板、上层金属地板以及四组腔体柱；所述底层金属地板设置在中层介质基板的下表面，所述上层金属地板设置在中层介质基板的上表面；所述四组腔体柱贯穿底层金属地板、中层介质基板及上层金属地板，围成一个方形siw腔体；所述siw腔体的四角分别设有一个贯穿底层金属地板、中层介质基板及上层金属地板的匹配柱；所述siw腔体的中心设有一对互补的开环槽，所述一对开环槽内分别设有一个馈电孔；所述上层金属地板上蚀刻有一对方形微带贴片。
2.根据权利要求1所述的基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，其特征在于：所述一对开环槽对称蚀刻在中层介质基板的中心，所述一对方形微带贴片对称设置在开环槽两边。
3.根据权利要求1所述的基于基片集成波导的差分馈电滤波天线，其特征在于：所述中层介质基板为方形，四组腔体柱沿中层介质基板四边均匀分布。
4.根据权利要求1所述的基于基片集...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡坤志，卞子豪，袁康洪，向敏，严冬，李大疆，陈志远，唐明春，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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