[发明专利]一种接地共面波导双工器天线

说明书

本发明提出了一种接地共面波导双工器天线，旨在实现双工器与天线的一体化设计，在保证双工器隔离度的同时，提高其电磁屏蔽性能。包括介质基板、印制在介质基板上表面一侧的两个开环谐振器、两条馈线和上接地板，另一侧的辐射贴片，以及印制在介质基板下表面的下接地板，其中上接地板下接地板通过侧棱贴片连接，两个开环谐振器分别通过接地短截线与上接地板连接，其开口形成电耦合，分别产生通道的右侧传输零点，两个接地短截线形成磁耦合，分别产生通道的左侧传输零点，上接地板、下接地板、两条馈线、侧棱贴片以及两个谐振器构成接地共面波导结构。本发明的体积小，电磁屏蔽性能好，可用于小型化射频前端系统。

技术领域

本发明属于微波天线技术领域，涉及一种集成设计的接地共面波导双工器天线，可用于小型化射频前端系统。

背景技术

微波器件的研究和发展是与通信制式以及无线应用的多样化发展密切相关的。当前，无线通信标准不断更新，无线通信技术应用日新月异，无线资源频谱不断向更高频段拓展，这些极大促进了射频前端技术向高性能、小型化、低成本和集成化的方向发展。

共面波导(Coplanar wave-guide,CPW)是由介质基板的一个表面上制备的三条金属带构成的一种共平面传输线，中间的金属带为信号带，两边的金属带同时接地，称为接地带。接地共面波导是在此传统共面波导基础上，在基板背面加接地带构成的平面传输线。

无线通信射频前端，基本都是双工的系统。双工器是必不可少的重要器件。作为一个三个端口电路，双工器可以将两个不同频段的信号一并从一个端口输入，并且在两个输出端口将信号分离开来而不相互影响，普遍应用于多工频点天线的收发模块中，其类型有波导双工器，同轴双工器，介质双工器，SAW双工器以及平面传输线双工器等。平面传输线双工器适应了当今小型化、低成本、高频段的发展要求，得到业界内很高的重视。隔离度为其重要指标。

要完成收发信号的滤波，双工器必须和天线配合工作。传统设计方法是将双工器和天线单独设计再进行级联，这样容易导致不同器件间阻抗失配，工作不协调，并且需要过渡段使电路体积增大。

对小功率射频前端电路，传统的平面双工器都采用微带线结构，当元件较多时由于其电磁屏蔽性有限，容易导致信号线间串扰。且微带结构在毫米波应用具有一定局限性。

传统的平面双工器由两个带通滤波器和匹配电路构成，匹配电路通常用T型结或者Y型结。这在一定程度上提高了隔离度。为进一步提高隔离度，很多设计都引入了传输零点，但是产生传输零点往往需要多个谐振器耦合，这无疑增大了电路尺寸，并且耦合的谐振器越多，带来的插入损耗越多。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出了一种接地共面波导双工器天线，旨在实现双工器与天线的一体化设计，在保证双工器隔离度的同时，提高其电磁屏蔽性能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：