[發明專利]一種具有高頻率選擇性的三頻濾波天線

在審

• 申請號: 201611233527.4
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106785466A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 涂治紅;姚越;甘正
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q5/10;H01Q5/28;H01Q9/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 李君

本發明公開了一種具有高頻率選擇性的三頻濾波天線，包括介質板，所述介質板的底面印制有地板層，頂面印制有兩個開口諧振環、一個單極子天線、饋線和微帶線，所述兩個開口諧振環左、右對稱，兩個開口諧振環的開口相對設置，且兩個開口諧振環之間具有間隙，每個開口諧振環的內部均加載有兩根相互垂直的枝節；其中一個開口諧振環與饋線連接，另一個開口諧振環通過微帶線與單極子天線連接，所述單極子天線的內部加載有一根枝節。本發明有很高的選擇性，通過將該濾波結構與單極子天線相結合，就獲得了一個工作在2.4/5.2/6.4GHz的三頻濾波天線，該天線結合了濾波器和天線的特點，不僅減少了設計的復雜度，而且結構更加緊湊并減小了損耗。

技術領域

本發明涉及一種濾波天線，尤其是一種具有高頻率選擇性的三頻濾波天線，屬于無線移動通信技術領域。

背景技術

在過去幾十年的時間里，天線和濾波器是作為獨立的元件進行研究和設計的，然后通過50Ω傳輸線連接，然而，這樣直接相連，往往會導致系統損耗的增加，同時也占用了較大的系統空間。因此，這樣的設計方法已經無法滿足現代無線通信系統追求小型化和低損耗的要求了。

近年來，越來越多的學者提出了濾波天線的概念，即把濾波器和天線集成到同一個器件上去，使其既具有濾波特性又具有輻射特性，同時減小了系統尺寸，降低了系統的復雜度，也使得系統更加高效。

濾波天線設計是現代無線通信系統的關鍵技術。在濾波天線的設計中，天線不僅起到輻射單元的作用同時也被視為濾波器設計中的最后一階諧振器，這樣的話，在不需要額外的系統尺寸的同時還能很好的設計效率和很好的邊緣選擇性，這往往體現在增益曲線上，比起傳統的天線設計，增益的矩形度要好很多，有很好的帶外抑制。

目前濾波天線的設計方法有：縫隙耦合，探針耦合，微帶線耦合等方法，貼片天線和單極子天線經常用在濾波天線的設計中。

據調查與了解，目前公開的現有技術如下：

1)2011年，Chao-Tang?Chuang和Shyh-Jong?Chung在“IEEE?TRANSACTIONS?ONANTENNAS?AND?PROPAGATION”發表題為“Synthesis?and?Design?of?a?New?PrintedFiltering?Antenna”的文章中，較早地提出關于濾波天線的研究。文章采用傳統的平行耦合線濾波器結構，在此基礎上，在濾波器的尾端增加了一個倒L形的天線，實現了很好的增益矩形度，中心頻率在2.45GHz。

2)2011年，Wei-Jun?Wu,Ying-Zeng?Yin,Shao-Li?Zuo,Zhi-Ya?Zhang,and?Jiao-Jiao?Xie等人在“IEEE?ANTENNAS?AND?WIRELESS?PROPAGATION?LETTERS”發表題為“A?NewCompact?Filter-Antenna?for?Modern?Wireless?Communication?Systems”的文章中提出了一種將兩個開口諧振環和一個Γ形天線集成到一個結構中，形成濾波天線的方法。Γ形天線不僅起到了輻射作用，同時代替了原開口諧振環帶通濾波器的最后一階諧振器，實現了較好的邊緣選擇性，更為平坦的天線增益以及較高的帶外抑制。

3)2015年，Zheng?Qiang在“2015?8th?International?Symposium?onComputational?Intelligence?and?Design”發表題為“Simple?Structure?HighSelectivity?Dual-Band?Filtering?Antenna”的文章中提出了結構簡單的雙頻濾波天線，該結構通過在U形諧振器和倒L天線的一條邊上加載枝節的方式，使其產生兩個工作模式，工作頻段在2.4/3.5GHz。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有技術的不足之處，提供一種具有高頻率選擇性的三頻濾波天線，該濾波天線具有結構簡單、加工方便、體積小、成本低的優點。