[發明專利]一種基于中心短路T字形諧振器的雙工濾波天線

有效

• 申請號: 201711033668.6
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107978854B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 黎定豪;謝澤明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種基于中心短路T字形諧振器的雙工濾波天線，包括上層介質基板，下層介質基板，印刷在上層介質基板上表面的堆疊的正方形寄生貼片，印刷在下層介質基板上表面的正方形微帶貼片，分別加載在正方形微帶貼片兩側的發射通道饋電網絡和接收通道饋電網絡，與發射通道饋電網絡分布在同一側并與發射通道饋電網絡相連接的發射端口，與接收通道饋電網絡分布在同一側并與接收通道饋電網絡相連接的接收端口，印刷在下層介質基板下表面的反射地板。所述天線引入中心短路T字形諧振器作為饋電網絡，堆疊貼片作為輻射單元，具有頻分雙工功能，能夠實現發射和接收同時進行，且天線的發射與接收使用的電磁波均為線極化電磁波。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，具體涉及一種基于中心短路T字形諧振器的雙工濾波天線。

背景技術

天線作為發射和接收電磁波的設備，是無線通信系統中不可缺少的關鍵組成部分。天線本身具有可逆性，即同一副天線既可用作發射天線，也可用作接收天線。在早期的無線通信系統中，天線需要通過支架架高來獲得遠的通信距離。由于無線收發信機體積和重量都較大，為了減輕架高的天線的重量，通常將天線和收發信機分離開，兩者通過射頻電纜即饋線相連接，收發信機的內部通過微波隔離器件如射頻開關、環形器、定向耦合器和雙工器等來將傳送給天線的發射通道的信號以及通過天線接收下來的接收通道的信號分離開來。在這樣的系統中，天線和收發信機都需要外加匹配網絡與饋線來相匹配，從而使得整個系統體積大、重量重，尤其由饋線和匹配網絡帶來的損耗會極大地降低信號的傳送效率。

隨著現代無線通信的發展，系統的小型化與集成化逐漸成為了新的發展趨勢。近年來，隨著器件聯合設計方法的不斷涌現，為系統的小型化與集成化設計提供了許多有效的實現路徑。作為無線通信系統前端將有線信號與無線信號進行相互轉換的重要器件，天饋系統的小型化與集成化也一直是學術領域以及工業界關注的焦點。雙工天線聯合了天線與雙工器的設計理論，使得雙工器與天線的設計不再相互獨立。雙工天線相對于單純的雙工器與天線的級聯，其工作帶寬，帶外抑制等各方面的性能均有所提升。隨著雙工天線研究的不斷深入，天線、濾波器、雙工器等射頻前端器件進行一體化設計，實現結構更緊湊、性能更優的一體化天饋系統成為了可能。

雙工天線用一個部件同時實現無線電磁波的發射和接收、收發分離及抗干擾的功能，可實現一體化無線設備的高效率、低成本和輕量化，能廣泛應用于北斗導航、射頻識別、WLAN、FDD-LTE移動通信終端或一體化中繼和室內基站等設備，相關的技術科研作為5G移動通信技術的儲備。雙工天線的研究成果具有很大的產業化背景，對通信產業具有促進作用。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供了一種基于中心短路T字形諧振器的雙工濾波天線，所述天線具有阻抗帶寬寬的優點，發射與接受通道百分比帶寬都達到了7.7％以上，同時具有帶外抑制好的優點，對高次諧波有很好的抑制效果。

本發明的目的可以通過如下技術方案實現：

一種基于中心短路T字形諧振器的雙工濾波天線，包括上層介質基板，下層介質基板，印刷在上層介質基板上表面的堆疊的正方形寄生貼片，印刷在下層介質基板上表面的正方形微帶貼片，分別加載在正方形微帶貼片兩側的發射通道饋電網絡和接收通道饋電網絡，與發射通道饋電網絡分布在正方形微帶貼片同一側并與發射通道饋電網絡相連接的發射端口，與接收通道饋電網絡分布在正方形微帶貼片同一側并與接收通道饋電網絡相連接的接收端口，以及印刷在下層介質基板下表面的反射地板。

進一步地，所述堆疊的正方形寄生貼片和正方形微帶貼片的幾何中心在一條垂直直線上。

進一步地，所述發射通道饋電網絡包括發射通道饋電線和發射通道中心短路T字形諧振器，發射通道中心短路T字形諧振器包括發射通道T字形諧振器短路線、發射通道T字形諧振器枝節和第一短路柱，所述接收通道饋電網絡包括接收通道饋電線和接收通道中心短路T字形諧振器，接收通道中心短路T字形諧振器包括接收通道T字形諧振器短路線、接收通道T字形諧振器枝節和第二短路柱。