[實用新型]一種基于發(fā)卡型諧振器的濾波雙工天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920847314.3
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN209948042U
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設計）人: 袁嘉誠;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;H01Q1/52;H01Q9/04
• 代理公司: 44245 廣州市華學知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 裴磊磊

本實用新型公開了一種基于發(fā)卡型諧振器的濾波雙工天線，包括上層介質基板、下層介質基板、刻有矩形縫隙的矩形貼片、矩形微帶耦合貼片、饋電探針、反射地板、矩形微帶饋線、發(fā)射端口、接收端口、發(fā)射通道饋電網(wǎng)絡和接收通道饋電網(wǎng)絡。本實用新型能夠實現(xiàn)發(fā)射和接收同時進行，兩端口互擾較小，且天線發(fā)射與接收使用的電磁波極化方式均為線極化。

技術領域

本實用新型涉及無線通信領域，尤其涉及一種基于發(fā)卡型諧振器的濾波雙工天線。

背景技術

天線作為發(fā)射和接收電磁波的設備，是無線通信系統(tǒng)中不可缺少的關鍵組成部分。在傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中，實現(xiàn)收發(fā)信號需要兩個天線，一個用于發(fā)射電磁波，一個用于接收電磁波。接收天線和發(fā)射天線通過匹配網(wǎng)絡和濾波器、雙工器等射頻器件相連接，從而實現(xiàn)雙工通信并抑制互擾。這種傳統(tǒng)的天線收發(fā)方式會帶來設備體積大、重量重、損耗大、成本高、結構復雜等問題。一體化設計能夠縮小設備體積，降低設備復雜度和成本，同時減少傳輸損耗，因此器件一體化設計成為無線通信領域的新的研究方向。

雙工天線具有兩個信號通道，分別用于發(fā)射和接收信號，發(fā)射通道和接收通道共用同一個輻射單元來發(fā)射和接收電磁波。與傳統(tǒng)的雙天線系統(tǒng)相比，雙工天線的體積更小，集成化程度更高。而隔離度是衡量雙工天線性能的重要指標，隔離度越高，天線收發(fā)端口間的干擾越小，雙工通信的質量就越高。在雙工天線的設計過程中，分別在兩個通帶內引入濾波器進行聯(lián)合設計，這樣能夠提升端口間隔離，增大工作帶寬，同時減少額外匹配網(wǎng)絡帶來的損耗，減小體積，降低設備復雜度。

雙工天線只用一個器件，實現(xiàn)電磁波發(fā)射和接收同時進行、收發(fā)分離及抗干擾的功能，運用于無線通信系統(tǒng)中，可實現(xiàn)無線通信設備的小型化、高效率和低成本，能廣泛應用于衛(wèi)星導航、RFID、WLAN、FDD-LTE移動通信終端或一體化中繼和室內基站等設備。相關的技術科研能夠作為5G移動通信技術的儲備。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于發(fā)卡型諧振器的濾波雙工天線。本實用新型具有阻抗帶寬較寬、端口互擾較小的優(yōu)點，具體發(fā)射通道百分比帶寬達5.38％，接收通道百分比帶寬達8.23％，且在發(fā)射通道和接收通道同時實現(xiàn)了34dB以上的隔離。

本實用新型的目的能夠通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種基于發(fā)卡型諧振器的濾波雙工天線，包括上層介質基板、下層介質基板、刻有矩形縫隙的矩形貼片、矩形微帶耦合貼片、饋電探針、反射地板、矩形微帶饋線、發(fā)射端口、接收端口、發(fā)射通道饋電網(wǎng)絡和接收通道饋電網(wǎng)絡；

所述上層介質基板與下層介質基板互相平行，且相隔一定距離；不同距離對應不同的天線帶寬；

所述發(fā)射通道饋電網(wǎng)絡包括第一微帶饋線、第一微帶耦合線、發(fā)射通道第一發(fā)卡型諧振器和發(fā)射通道第二發(fā)卡型諧振器；

所述接收通道饋電網(wǎng)絡包括第二微帶饋線、第二微帶耦合線、接收通道第三發(fā)卡型諧振器和接收通道第四發(fā)卡型諧振器。

刻有矩形縫隙的矩形貼片印刷在上層介質基板的上表面；矩形微帶耦合貼片印刷在上層介質基板的上表面；反射地板印刷在下層介質基板的上表面；所述矩形微帶饋線、發(fā)射通道饋電網(wǎng)絡和接收通道饋電網(wǎng)絡印刷在下層介質基板的下表面；饋電探針一端與矩形微帶耦合貼片相連接，另一端穿過反射地板以及下層介質基板與矩形微帶饋線相連接；發(fā)射通道饋電網(wǎng)絡通過第一微帶饋線與發(fā)射端口相連，接收通道饋電網(wǎng)絡通過第二微帶饋線與接收端口相連。

進一步地，所述矩形微帶耦合貼片位于矩形縫隙的內部；所述矩形微帶耦合貼片的幾何中心與矩形縫隙的幾何中心重合；所述矩形微帶耦合貼片垂直于較長邊的對稱軸、矩形縫隙垂直于較長邊的對稱軸以及矩形貼片的水平方向的對稱軸位于同一條水平直線上。

進一步地，所述矩形微帶饋線和反射地板的對稱軸位于同一條水平直線上，且該水平直線垂直于反射地板的邊緣；所述發(fā)射通道饋電網(wǎng)絡和接收通道饋電網(wǎng)絡分布在矩形微帶饋線的兩側。