[發明專利]一種無巴倫的平面準八木濾波天線

在審

• 申請號: 202010542627.5
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111786130A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 涂治紅;何青蓉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01Q19/04
• 分類號: H01Q19/04;H01Q19/30;H01Q1/36;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: 馮炳輝

本發明公開了一種無巴倫的平面準八木濾波天線，包括第一介質基板和第二介質基板，第一介質基板位于第二介質基板上方；第一介質基板的上表面設置有引向器、兩個偶極子輻射貼片和反射器，該兩個偶極子輻射貼片位于引向器和反射器之間，通過引向器和反射器的輻射作用使得兩個偶極子輻射貼片能夠產生端射方向的輻射；第二介質基板的上表面設置有階躍阻抗諧振器，其下表面設置有金屬地板，階躍阻抗諧振器由穿過第二介質基板和金屬地板的同軸探針進行饋電，通過階躍阻抗諧振器耦合激勵第一介質基板上的引向器、兩個偶極子輻射貼片和反射器。本發明具有較好的端射特性和濾波功能，帶內增益穩定，且有較好的帶外抑制水平，結構簡單，面積小。

技術領域

本發明涉及濾波天線的技術領域，尤其是指一種無巴倫的平面準八木濾波天線。

背景技術

在無線通信系統中，隨著5G通信開始商用，對天線的性能要求越來越高，小型化天線受到越來越多的關注，而對于濾波器和天線集成化一體設計，也使得濾波天線廣泛的應用起來；微帶準八木天線具有增益高、抗干擾能力、定向輻射的特點。而在現有的準八木濾波天線中，主要是對一個有源偶極子進行激勵，需要巴倫結構來進行平衡-不平衡之間的轉換；并且存在有些天線的濾波功能主要是通過添加帶通/帶阻特性的濾波結構單元來實現，這些都使得天線結構比較復雜。通過將準八木天線的端射性能和濾波天線的濾波特性結合起來，設計一種無巴倫的平面準八木濾波天線十分具有研究意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出了一種簡單可靠的無巴倫的平面準八木濾波天線，通過耦合激勵各輻射單元，并利用各單元諧振本身所具有的濾波特性，使得天線具有較好的端射特性和濾波功能，其結構簡單，無需傳統準八木濾波天線的巴倫結構，來起到平衡-不平衡之間的轉換作用，易于集成和小型化，在其工作頻段范圍內具有較高且平坦的增益，帶外抑制水平較好，具有結構簡單、面積小、成本低等優點。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種無巴倫的平面準八木濾波天線，包括兩個介質基板，分別為第一介質基板和第二介質基板，所述第一介質基板位于第二介質基板上方；所述第一介質基板的上表面設置有引向器、兩個偶極子輻射貼片和反射器，該兩個偶極子輻射貼片位于引向器和反射器之間，通過引向器和反射器的輻射作用使得兩個偶極子輻射貼片能夠產生端射方向的輻射；所述第二介質基板的上表面設置有階躍阻抗諧振器，其下表面設置有金屬地板，所述階躍阻抗諧振器由穿過第二介質基板和金屬地板的同軸探針進行饋電，通過階躍阻抗諧振器耦合激勵第一介質基板上的引向器、兩個偶極子輻射貼片和反射器。

進一步，所述階躍阻抗諧振器為E型階躍阻抗諧振器。

本發明與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：

1、與已有的準八木濾波天線相比，本發明天線通過耦合激勵輻射單元，無需傳統準八木天線的巴倫結構，來起到平衡-不平衡之間的轉換作用，得以實現了一種無需巴倫的準八木濾波天線。

2、與已有的準八木濾波天線相比，本發明天線的饋電部分和各輻射單元都可以為諧振器結構單元，其利用諧振器本身所具有濾波特性，實現了濾波功能。

3、與已有的準八木濾波天線相比，由于交叉耦合結構的作用，使得本發明天線產生輻射零點，具有更好的帶外抑制水平，根據電磁仿真的結果來看，帶外抑制水平為18dB左右，且具有穩定的帶內增益，約為6dBi左右，可應用于5G通信中的sub-6GHz(3.4-3.6GHz)、WiMAX(3.5GHz)等頻段。

4、與已有的準八木濾波天線相比，本發明天線設計結構簡單，面積小，易加工，而且成本低。

附圖說明

圖1為本發明天線的側視圖。

圖2為第一介質基板的俯視圖。

圖3為第二介質基板的俯視圖。

圖4為第二介質基板的仰視圖。