[实用新型]一种层叠式腔体滤波天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种滤波天线，尤其是一种层叠式腔体滤波天线，属于无线通信领域。

背景技术

微波滤波器和天线都是现代无线通信中必不可少的主件，然而为了适应现代通讯的小型化要求，滤波器和天线这两个部件可以尝试制作为同一部件中。现在有滤波器天线是使用微带技术制作的，同时也有一些采用了SIW或者喇叭状来实现滤波器天线的效果，但是这些滤波器与天线都在同一个通频带内。

现代技术的发展要求滤波器具有体积足够小，质量足够轻，损耗足够低，抑制带尽可能的陡峭，且功率容量高，过渡带窄等技术特点。同时传统的天线与滤波器大部分都是分开设计的，而相对于微波电路中的其他元器件，这两个元器件的体积都是比较大的，因此在当前无线通信要求小型化的潮流中，需要设计出一款可以将滤波功能与天线功能结合的产品。目前有的天线滤波器主要是通过使用微带电路来实现的，也有采用SIW与喇叭状等结构的。这些滤波天线具有体积小的优点，但是他们共同的特点是把天线功能的通频带与滤波器的通频带设计在一个带内，对于要求天线与滤波器工作在不同带内的情况，就有所欠缺难以满足了。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种层叠式腔体滤波天线，该滤波天线具有体积小，结构简单、加工容易、性能好等优点，能够满足通信系统的要求。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种层叠式腔体滤波天线，包括多块PCB板，所述多块PCB板从下到上依次层叠，且除底部和顶部外的其它PCB板中间挖空，形成金属谐振腔体，所述金属谐振腔体的底部设有两个导体组件，顶部开有构成二元阵列天线的两个缝隙。

进一步的，每个缝隙上设有一个短路开关。

进一步的，所述两个缝隙均为矩形缝隙。

进一步的，所述两个导体组件均由同轴外导体和同轴内导体组成，所述同轴外导体固定在金属谐振腔体的底部外壁上，所述同轴内导体的一端与同轴外导体连接，另一端插入金属谐振腔体的内部。

进一步的，所述同轴外导体采用SMA接头，所述同轴内导体采用耦合杆，所述SMA接头的末端与耦合杆的一端焊接。

进一步的，所述SMA接头上设有四个通孔，所述金属谐振腔体的底部外壁上开有四个螺纹孔，四个螺纹孔与四个通孔相对应，通过螺钉穿过通孔后与螺纹孔配合将SMA接头固定在金属谐振腔体的底部外壁上。

进一步的，所述两个导体组件分别设置在金属谐振腔体底部中轴线的左右两边，且左右对称。

进一步的，所述两个缝隙分别开在金属谐振腔体顶部中轴线的左右两边，且左右对称。

本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本实用新型将多块PCB板从下到上依次层叠，并在除底部和顶部外的其它PCB板中间进行挖空，形成金属谐振腔体，在金属谐振腔体的底部设置两个导体组件，通过两个导体组件进行馈电和激励三模的产生，实现三模金属谐振腔体带通滤波器，同时在金属谐振腔体的顶部开了两个缝隙，组成了一个二元阵列天线，二元阵列天线可以满足滤波器与天线同时工作在不同频率的特殊性能，具有性能优良、结构简单，体积小巧，加工容易，成本低廉等优点，能够很好的满足现代通讯系统的要求。

2、本实用新型可以在两个缝隙上分别设置短路开关，当两个短路开关都关闭时，能量就不能从两个缝隙中出来，金属谐振腔体、两个导体组件一起构成一个纯粹的滤波器，当其中一个短路开关关闭，另一个短路开关打开时，能量就会从打开的短路开关所对应的缝隙出来，作为单天线使用，当两个短路开关都打开时，能量就会从两个缝隙中出来，构成一个二元阵列天线，满足通信的各种需求。

3、本实用新型与现有的滤波天线相比，滤波器的通频带与天线的通频带是分开的，滤波器部分和天线部分可以同时工作在不同的频率，即可以同时实现对不同频率的天线发射与信号滤波功能，且金属谐振腔体滤波器具有高的频率选择性、低插损、功率容量大、性能稳定等优点而具有很高的应用价值；此外，由于天线具有结构稳定、体积小巧等优点，特别适合安装在卫星等高速飞行器上。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的滤波天线结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的滤波天线正视图。

图3为本实用新型实施例1的滤波天线俯视图。

图4为本实用新型实施例1的滤波天线的S参数电磁仿真曲线图。

图5为本实用新型实施例1的滤波天线其中一个输出端口的辐射方向极化图。