一种基于基片集成腔的滤波天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110459858A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910581993.9H01P1/20(2006.01)(22)申请日2019.06.30H01P1/207(2006.01)(71)申请人南通大学地址226019江苏省南通市崇川区啬园路9号申请人南通先进通信技术研究院有限公司(72)发明人施金刘栩徐凯陈燕云王磊杨永杰(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人吴旭(51)Int.Cl.H01Q1/22(2006.01)H01Q1/36(2006.01)H01Q1/50(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种基于基片集成腔的滤波天线(57)摘要本发明公开了一种基于基片集成腔的滤波天线，包括依次层叠的顶层金属结构、第二层金属结构、第三层金属结构、底层金属结构以及金属盲孔。顶层金属结构上开有平行辐射双槽，第二层金属结构上开有平行耦合双槽，第三层金属结构中心开有单个矩形耦合槽，底层金属结构由一条微带馈线及其两侧的开路枝节构成。顶层金属结构、第二层金属结构、金属盲孔构成上层基片集成腔，第二层金属结构、第三层金属结构、金属盲孔构成下层基片集成腔。本发明的层叠基片集成腔以平行双槽进行耦合，并以顶层平行双槽进行辐射，可以以两个谐振器获得三个反射零点及两个辐射零点，即以较少的谐振器个数来有效提升了带宽及频率选择性。CN110459858ACN110459858A权利要求书1/1页1.一种基于基片集成腔的滤波天线，其特征在于：包括依次层叠的顶层金属结构(1)、第二层金属结构(2)、第三层金属结构(3)、底层金属结构(4)，各层金属结构之间为介质层，还包括连接所述顶层金属结构(1)、第二层金属结构(2)、第三层金属结构(3)的金属盲孔(7)；所述顶层金属结构(1)上开有平行辐射双槽(8)，所述第二层金属结构(2)上开有平行耦合双槽(9)，所述第三层金属结构(3)中心开有单个矩形耦合槽(10)，所述底层金属结构(4)由一条微带馈线(11)及其两侧的开路枝节(12)构成；所述顶层金属结构(1)、第二层金属结构(2)、金属盲孔(7)构成上层基片集成腔(5)，所述第二层金属结构(2)、第三层金属结构(3)、金属盲孔(7)构成下层基片集成腔(6)。2.根据权利要求1所述的基于基片集成腔的滤波天线，其特征在于：所述平行耦合双槽(9)与所述平行辐射双槽(8)呈中心对称分布，所述平行耦合双槽(9)的间距小于所述平行辐射双槽(8)的间距。2CN110459858A说明书1/3页一种基于基片集成腔的滤波天线技术领域[0001]本发明涉及各种微波通信领域，尤其涉及一种基于基片集成腔的滤波天线。背景技术[0002]天线与滤波器是无线通信系统的重要组成部分，随着无线通信系统朝着高集成度方向发展，迫切需要具有滤波功能的天线以减少滤波器的需求，实现系统小型化。同时，具有良好频率选择性的滤波天线能有效降低工作在邻近区域、不同频率之间天线的相互影响。将基片集成波导应用于滤波天线设计，能有效利用基片集成波导低损耗、低成本、易于在高频率工作及易于集成等特点。然而，基于基片集成腔的滤波天线还不完善，仍然面临带宽及频率选择性等的挑战。[0003]目前，基于基片集成腔设计的滤波天线可分为两种。一种是通过在背腔槽内侧上层堆叠贴片产生辐射零点，因其所有谐振器均参与辐射，故天线损耗较小，有较高的增益，但此设计方法较为复杂，频率选择性有限，且无法通过多阶滤波响应增加频率选择性。另一种方法是将辐射体作为滤波器的最后一阶谐振器。此方法中大部分设计采用多个单模基片集成腔以垂直耦合的槽或水平耦合的感性窗进行简单耦合级联，其频率选择性随着谐振器个数的增加而改善，因此该类设计极大地增加了整体滤波天线的尺寸或剖面，整体增益低。在此基础上引入电磁混合耦合、多模滤波谐振器或多模辐射谐振器等方式改进此类设计。引入电磁混合耦合能产生辐射零点从而改善频率选择性，相应的在一定程度上减少谐振器数目；引入多模滤波谐振器或多模辐射谐振器，可以在不增加谐振器数目的基础上增加谐振点从而改善频率选择性，同时产生辐射零点进一步改善频率选择性。但是，总的来讲，目前将辐射体作为滤波器的最后一阶谐振器的滤波天线，存在带宽较窄的问题，并且频率选择性有待进一步提高，部分设计不存在辐射零点，部分设计辐射零点过远或过少。发明内容[0004]发明目的：针对上述现有技术，提出一种基于基片集成腔的滤波天线，解决其带宽及频率选择性无法兼顾的问题，保持较少的谐振器个数、较多的辐射零点及较高的带外抑制水平。[0005]技术方案：一种基于基片集成腔的滤波天线，包括依次层叠的顶层金属结构、第二层金属结构、第