[發(fā)明專利]一種條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010312633.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111478026B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施金;劉栩;徐凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通大學(xué);南通先進(jìn)通信技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q21/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

本發(fā)明公開(kāi)了一種條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列，包括H型微帶線以及1×2條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列，H型微帶線作為1×2條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列的微帶饋電結(jié)構(gòu)。信號(hào)通過(guò)同軸線饋入H型微帶線后，H型微帶線中平行于y軸的兩個(gè)金屬條帶構(gòu)成的微帶線呈現(xiàn)半波分布。兩個(gè)工作于TM_δ1模的條帶型介質(zhì)貼片天線單元共同耦合于呈半波分布的對(duì)稱微帶線，構(gòu)成了1×2的條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列及其工作頻帶，避免了傳統(tǒng)功率分配網(wǎng)絡(luò)的使用，并利用條帶型介質(zhì)貼片天線單元的TM_δ2模構(gòu)成高端輻射零點(diǎn)提高頻率選擇性，因此有利于減少濾波天線陣列的尺寸、損耗，降低剖面及簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波通信領(lǐng)域，尤其涉及一種條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列。

背景技術(shù)

現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)向著高集成度、低功耗、小型化的趨勢(shì)發(fā)展；濾波天線同時(shí)具備濾波功能及輻射功能，減少了器件數(shù)目，有利于提高系統(tǒng)集成度，減少系統(tǒng)損耗及尺寸，因此受到廣泛的關(guān)注。根據(jù)輻射體材料種類，可將濾波天線分為金屬濾波天線與介質(zhì)濾波天線兩類。對(duì)比金屬濾波天線，介質(zhì)濾波天線具有導(dǎo)體損耗低、調(diào)節(jié)自由度高等優(yōu)點(diǎn)，而且在天線工作模式上與金屬濾波天線有較大區(qū)別。

介質(zhì)濾波天線根據(jù)天線單元數(shù)的不同分為介質(zhì)濾波天線單元及介質(zhì)濾波天線陣列，而如果根據(jù)工作模式可以分為介質(zhì)諧振器型濾波天線及介質(zhì)貼片型濾波天線。其中介質(zhì)諧振器型濾波天線工作在HEM模式，場(chǎng)主要集中在介質(zhì)諧振器內(nèi)；介質(zhì)貼片型濾波天線工作在TM模式，場(chǎng)主要集中在介質(zhì)貼片與金屬地之間。目前介質(zhì)濾波天線單元主要基于介質(zhì)諧振器實(shí)現(xiàn)，因此介質(zhì)尺寸較大、剖面高；而介質(zhì)濾波天線陣列通過(guò)介質(zhì)濾波天線單元進(jìn)行組陣實(shí)現(xiàn)，并沒(méi)有針對(duì)陣列自身進(jìn)行濾波功能的融合，不利于濾波天線陣列的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列，基于介質(zhì)貼片實(shí)現(xiàn)介質(zhì)濾波天線陣列，并針對(duì)陣列自身進(jìn)行濾波功能的融合。

技術(shù)方案：一種條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列，包括兩個(gè)介質(zhì)條帶、H型金屬結(jié)構(gòu)、介質(zhì)基板、金屬大地以及同軸線；所述H型金屬結(jié)構(gòu)位于介質(zhì)基板的上表面，所述H型金屬結(jié)構(gòu)由平行于y軸的兩個(gè)金屬條帶與平行于x軸的金屬條帶組成；所述兩個(gè)介質(zhì)條帶堆疊在介質(zhì)基板的上方，分別位于所述x軸的金屬條帶的兩側(cè)且平行于y軸排列；所述金屬大地位于介質(zhì)基板的下表面，所述同軸線的內(nèi)導(dǎo)體連接在所述金屬條帶的中心位置處；

所述兩個(gè)介質(zhì)條帶與介質(zhì)基板、金屬大地構(gòu)成兩個(gè)條帶型介質(zhì)貼片天線單元，組成1×2條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列；H型金屬結(jié)構(gòu)、介質(zhì)基板以及金屬大地構(gòu)成H型微帶線，作為所述1×2條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列的微帶饋電結(jié)構(gòu)；信號(hào)通過(guò)所述同軸線饋入所述H型微帶線后，所述平行于y軸的兩個(gè)金屬條帶構(gòu)成的微帶線呈現(xiàn)半波分布。

進(jìn)一步的，兩個(gè)工作于TM_δ1模的所述條帶型介質(zhì)貼片天線單元共同耦合于呈半波分布的對(duì)稱微帶線；所述條帶型介質(zhì)貼片天線單元的TM_δ2模式在天線頂點(diǎn)處構(gòu)成輻射零點(diǎn)。

根據(jù)所述的條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列，通過(guò)所述介質(zhì)條帶以及平行于y軸的金屬條帶的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)所述1×2條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列的中心頻率。

根據(jù)所述的條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列，通過(guò)所述平行于x軸的金屬條帶的長(zhǎng)度控制所述1×2條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列的帶寬。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，具體存下如下有益效果：

1、兩個(gè)工作于TM_δ1模的條帶型介質(zhì)貼片天線單元共同耦合于呈半波分布的對(duì)稱微帶線，構(gòu)成了1×2的條帶型介質(zhì)貼片濾波天線陣列及其工作頻帶，避免了傳統(tǒng)功率分配網(wǎng)絡(luò)的使用，并利用條帶型介質(zhì)貼片天線單元的TM_δ2模構(gòu)成高端輻射零點(diǎn)提高頻率選擇性，因此有利于減少濾波天線陣列的尺寸、損耗，降低剖面及簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。