[發明專利]一種雙極化多層貼片濾波天線及通信設備

在審

• 申請號: 201911180485.6
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110808458A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 章秀銀;王繼文;曹云飛;蘇華峰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;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: 王東東

本發明公開了一種雙極化多層貼片濾波天線及通信設備，包括四層介質基板、金屬反射板及饋電探針，所述四層介質基板從上往下依次包括第一層介質基板、第二層介質基板、第三層介質基板及第四層介質基板，所述第一層介質基板的上表面為主輻射貼片，其下表面為X形寄生貼片，所述第二層介質基板的上表面為第一環狀寄生貼片，其下表面為第二環狀寄生貼片，所述第三層介質基板的上表面為第三環狀寄生貼片，所述第四層介質基板的上表面為饋電電路地板，其下表面為差分饋電電路，所述金屬反射板設置在第三層介質基板下方，且位于饋電電路地板的上表面；本濾波天線不包含濾波電路，濾波特性均由寄生方式產生，故具有較高的滾降特性和較低的通帶內損耗。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體涉及一種雙極化多層貼片濾波天線及通信設備。

背景技術

隨著無線通信技術的發展，對通信系統的要求趨向于小型化、高集成度，對天線單元的要求也越來越高。在5G技術中，無線基站的損耗相比于前幾代通信系統來說，能量的損耗大大增加，為了減少能量消耗，必須要從各個層面降低能量的損失，對于雙極化天線單元來說，就必須要做好極化隔離和高滾降特性。

近些年來，濾波天線的設計可以簡單歸結為以下三類，第一類設計是將濾波器與天線饋電部分協同設計或者是濾波器和傳統天線通過阻抗變換器簡單級聯，第二類設計是在貼片天線上開縫挖孔或者加金屬探針結合而使輻射器本身具有濾波特性，第三類設計是通過添加非輻射的寄生結構使天線的輻射產生濾波效果，這一類濾波天線能夠大大減小傳輸損耗，減少通帶內的能量損耗，符合5G無線通信的要求，同時還有利于小型化、集成化的實現。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發明提供一種雙極化多層貼片濾波天線及通信設備，本發明包含多層寄生結構，并采用差分饋電，從而在極化隔離性能較好的基礎上，實現了包含5G頻段3.4-3.7GHZ的高滾降特性的濾波天線。

本發明采用如下技術方案：

一種雙極化多層貼片濾波天線，包括四層介質基板、金屬反射板及饋電探針，所述四層介質基板從上往下依次包括第一層介質基板、第二層介質基板、第三層介質基板及第四層介質基板，所述第一層介質基板的上表面為主輻射貼片，其下表面為X形寄生貼片，所述第二層介質基板的上表面為第一環狀寄生貼片，其下表面為第二環狀寄生貼片，所述第三層介質基板的上表面為第三環狀寄生貼片，所述第四層介質基板的上表面為饋電電路地板，其下表面為差分饋電電路，所述金屬反射板設置在第三層介質基板下方，且位于饋電電路地板的上表面；

所述饋電探針分別與X形寄生貼片、第一環狀寄生貼片、第二環狀寄生貼片、第三環狀寄生貼片及差分饋電電路連接。

所述主輻射貼片為中間挖空的正方形貼片，挖空部分為正方形。

所述X形寄生貼片的四個端點經過縫隙，與饋電探針耦合。

所述第一環狀寄生貼片、第二環狀寄生貼片及第三環狀寄生貼片均為正方形環狀結構，正方形環狀結構的四個角分別引出枝節與饋電探針連接。

所述金屬反射板中間開有饋電探針通過的圓形通孔。

所述饋電探針為四根，均垂直設置。

所述差分饋電電路包括兩個一分二功分器，每個一分二功分器包括一條50歐姆線寬微帶線及一條長寬可調的阻抗匹配調節微帶線，阻抗匹配調節微帶線連接到一個饋電探針，該饋電探針通過一條180度相位差調節微帶線與在同一條對角線上的另一個饋電探針連接。

所述金屬反射板四周邊緣向上豎起。

本發明中，第一環狀寄生貼片、第二環狀寄生貼片及第三環狀寄生貼片的尺寸不同。

一種通信設備，所述通信設備包括權利要求1-9任一項所述的雙極化多層貼片濾波天線。

本發明的有益效果：