[實用新型]一種串饋并饋結合的濾波微帶陣列天線

有效

• 申請號: 201620019008.7
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN205355263U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 陳付昌;胡豪濤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q21/28
• 分類號: H01Q21/28;H01Q23/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

技術領域

本實用新型涉及微帶天線的技術領域，尤其是指一種串饋并饋結合的濾波微帶陣列天線。

背景技術

近幾十年來，隨著信息與電子技術的不斷發展，各種新技術和實用新型層出不窮，其中微波集成電路和超大規模集成電路技術的快速發展，促使現代雷達、遙測技術、衛星通信、移動通信、電子對抗等領域的電子設備朝著小型化、多功能化、處理信息智能化的方向發展。人們在范圍有限的平臺上集成了越來越多的滿足不同要求的電子設備及其與之配套的各種天線，希望用更少的器件來實現更多的功能。

天線和射頻/微波濾波器作為通信中的關鍵器件，通常是獨立設計，通過傳輸線連接，濾波器是按端口阻抗50歐姆設計的，然后通過傳輸線連到天線，然而天線和濾波器由于帶寬的不同，它們的輸入阻抗通常不能完全匹配，這將影響頻率特性。如果進行單獨的匹配設計，這樣將導致設計的復雜化，而且匹配電路也會造成器件的尺寸增加。

因此一體化集成設計的濾波天線必定存在廣闊的應用前景。集成的濾波天線能同時具備濾波和輻射兩個功能，在通帶不僅具有良好的輻射特性，而且能夠實現高選擇性的增益，較以往天線有著巨大的優勢。由于集成濾波天線實現濾波和輻射雙重功能，它們必將會降低通信設備體積和成本，有利于射頻前端的小型化。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有微帶陣列天線缺乏良好濾波特性和占用較大尺寸的缺陷，提供了一種串饋并饋結合的濾波微帶陣列天線，具有高選擇性、高帶外抑制、尺寸小、重量輕以及易于加工制作等優點。

為實現上述目的，本實用新型所提供的技術方案為：一種串饋并饋結合的濾波微帶陣列天線，包括板狀電介質基板、在基板上表面由金屬箔形成的微帶結構、在基板下表面由金屬箔形成的地；所述微帶結構包括端口結構、諧振器以及串饋貼片陣列，所述端口結構與諧振器通過縫隙耦合的方式饋電，所述諧振器與串饋貼片陣列的能量傳輸通過縫隙耦合的方式實現；所述串饋貼片陣列中的每個串饋貼片均由兩個起輻射作用的貼片單元，分別為第一貼片單元和第二貼片單元，以及起能量傳輸作用的第一傳輸線和起能量接收作用的第二傳輸線組成；每個貼片單元均形成有一個凹槽，其中第一貼片單元中的凹槽能夠控制傳輸到第二貼片單元的能量大小，第二貼片單元中的凹槽起阻抗匹配的作用，每個串饋貼片中的兩個貼片單元的凹槽槽口相向對置，且它們之間連接有第一傳輸線，所述第一傳輸線的長度為半波長，目的是將兩個貼片單元的相位差控制在180度，所述第二傳輸線與第一貼片單元連接。

所述第一貼片單元和第二貼片單元的輻射強度相同。

所述第二傳輸線接于第一貼片單元相對凹槽的另一邊。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：

1、本濾波微帶陣列天線在沒有級聯濾波器的情況下具有很好的濾波特性。

2、本濾波微帶陣列天線采用串饋并饋結合的方式，提高空間利用性，減少了天線整體尺寸。

3、本濾波微帶陣列天線易于加工制造，成本低，平面結構易于集成，適用于多種通信系統中。

附圖說明

圖1為本實用新型天線的豎截面剖視圖。

圖2為本實用新型天線的微帶結構示意圖。

圖3為本實用新型天線其中一串饋貼片的結構示意圖。

圖4為本實用新型天線的|S11|與增益仿真結果示意圖。

圖5為本實用新型天線在中心頻率處H面方向圖仿真結果示意圖。

圖6為本實用新型天線在中心頻率處E面主極化方向圖仿真結果示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型作進一步說明。

本實用新型的濾波微帶陣列天線整體制作在雙面覆銅的介質基板上，使用機械刻制、激光刻制、電路板腐蝕等技術均可容易地制作。本實用新型的核心內容在于串饋貼片陣列采用并饋的方式饋電，同時并饋網絡以一個諧振器來實現，諧振器與端口以及串饋貼片陣列間都以縫隙耦合的方式來傳輸能量，總體達到小型化以及具有濾波效果的目的。