[發(fā)明專利]一種雙槽對(duì)稱激勵(lì)的差分雙工濾波天線

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911371146.6
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110931972A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝澤明;伍澤科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/10;H01Q9/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強(qiáng)

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙槽對(duì)稱激勵(lì)的差分雙工濾波天線。所述天線包括上層介質(zhì)基板、下層介質(zhì)基板、金屬地板、第一金屬饋電微帶線、第二金屬饋電微帶線、金屬矩形輻射貼片、耦合縫隙、金屬微帶諧振器、以及第一金屬微帶開(kāi)口諧振環(huán)、第二金屬微帶開(kāi)口諧振環(huán)、第三金屬微帶開(kāi)口諧振環(huán)、第四金屬微帶開(kāi)口諧振環(huán)。本發(fā)明用一個(gè)緊湊的結(jié)構(gòu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了輻射、雙工合成、通道濾波、差分饋電以及平衡?不平衡變換功能，保證了良好的交叉極化性能、波瓣對(duì)稱性和雙工濾波輻射能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線通信天線領(lǐng)域，具體涉及一種雙槽對(duì)稱激勵(lì)的差分雙工濾波天線。

背景技術(shù)

近年來(lái)，設(shè)計(jì)高度小型化和集成化的射頻前模塊已經(jīng)成為了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，因此設(shè)計(jì)體積小、集成度高的射頻前端系統(tǒng)也得到了研究人員的關(guān)注。隨著人們對(duì)濾波天線的帶寬展寬、交叉極化、頻率選擇性和輻射性能的深入研究，也為雙工天線的研究奠定了基礎(chǔ)。在雙工天線中，信號(hào)接收和信號(hào)發(fā)射都使用同一副天線，因此雙工天線不僅可以降低成本，還能夠減少系統(tǒng)的體積。

傳統(tǒng)來(lái)說(shuō)，天線和雙工器是分開(kāi)設(shè)計(jì)的，最后通過(guò)50Ω?jìng)鬏斁€和匹配網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)實(shí)現(xiàn)濾波天線的設(shè)計(jì)，但這會(huì)造成結(jié)構(gòu)尺寸和插入損耗的增大。濾波天線是近年來(lái)備受關(guān)注的一種新技術(shù)，在濾波天線中，天線不僅起到輻射作用，而且還具有濾波的功能，因此濾波天線具有較小的尺寸。

在現(xiàn)有的雙工天線技術(shù)中，交叉極化性能和輻射波瓣的對(duì)稱性尚有不足(Y.Lee,J.Tarng and S.Chung,A filtering diplexing antenna for dual-band operationwith similar radiation patterns and low cross-polarization levels,in IEEEAntennas and Wireless Propagation Letters,vol.16,pp.58-61,2017.)。交叉極化性能差會(huì)影響天線的極化純度，一方面導(dǎo)致通信效率降低，另一方面會(huì)帶來(lái)干擾；不對(duì)稱的波瓣難以滿足某些應(yīng)用的要求，比如測(cè)量、定位等。

因此，結(jié)構(gòu)緊湊、具有雙工濾波特性的同時(shí)具有良好交叉極化性能和對(duì)稱波瓣的雙工天線是通信技術(shù)和天線技術(shù)領(lǐng)域的重要的需求(H.Jin,G.Q.Luo,W.Che,K.Chin,Y.Panand Y.Yu,Vertically-integrated differential filtering patch antenna excitedby a balun bandpass filter,in IET Microwaves,Antennas&Propagation,vol.13,no.3,pp.300-304,27 2 2019)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種同時(shí)具有輻射、濾波、雙工性能，并且有良好交叉極化特性和對(duì)稱輻射波瓣的雙工濾波天線。本發(fā)明具有體積小、集成度高、交叉極化低以及輻射波瓣對(duì)稱的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的至少能夠通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種雙槽對(duì)稱激勵(lì)的差分雙工濾波天線，包括上層介質(zhì)基板、下層介質(zhì)基板、金屬地板、第一金屬饋電微帶線、第二金屬饋電微帶線、金屬矩形輻射貼片、耦合縫隙、金屬微帶諧振器、以及第一金屬微帶開(kāi)口諧振環(huán)、第二金屬微帶開(kāi)口諧振環(huán)、第三金屬微帶開(kāi)口諧振環(huán)、第四金屬微帶開(kāi)口諧振環(huán)；

上層介質(zhì)基板、金屬地板和下層介質(zhì)基板粘合在一起，金屬地板嵌在上層介質(zhì)基板和下層介質(zhì)基板之間；金屬地板上面刻有兩條平行放置的耦合縫隙；

金屬矩形輻射貼片貼在上層介質(zhì)基板的上表面，且金屬矩形輻射貼片的中心與上層介質(zhì)基板中心重合，其長(zhǎng)度為波導(dǎo)波長(zhǎng)的二分之一，其寬度要大于兩條耦合縫隙之間的距離；