[发明专利]一种新型陷波天线及无线通信设备

说明书

本发明公开了一种新型陷波天线及无线通信设备，包括天线辐射单元及背腔单元；所述天线辐射单元包括相互贴合设置的上层介质基板及下层介质基板，所述下层介质基板嵌入背腔单元内，上、下层介质基板之间设置辐射缝隙金属层，所述辐射缝隙金属层设置缝隙辐射结构，所述缝隙辐射结构包括四个结构相同的缝隙结构，四个缝隙结构分别设置在下层介质基板的四个象限内，所述四个缝隙结构在下层介质基板的中心处连通，所述四个缝隙结构的中心位置分别设置爪型滤波缝隙结构。

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及一种新型陷波天线及无线通信设备。

背景技术

随着无线通信技术的迅猛发展，对于通信系统和通信设备提出小型化、集成化和多功能化的要求。随着芯片集成技术的发展，有源器件集成度越来越高，无源器件成为制约射频系统小型化的主要因素。天线和滤波器是射频前端的重要元件，天线用于实现数据信号和自由空间电磁波的相互转化，完成信号传输的功能。为了提高通信质量，降低信号干扰，通信系统中天线的后端通常连接滤波器，将传输信号中不允许通过的频段的信号进行阻拦，只允许目标频段内的信号通过，从而消除衰减噪声等带外干扰信号，防止信号发生畸变和失真。在传统的射频前端系统中，天线和滤波器是分开设计的，将天线和滤波器直接连接，可能出现阻抗失配，滤波器通带边缘的选择性变差和天线增益恶化的问题。为解决上述问题，需要在天线和滤波器之间额外增加一个阻抗匹配网络来实现最优的阻抗匹配，但这也导致整个射频前端的尺寸和损耗增加。

为进满足通信系统多功能化和高性能化的需求，通信天线需要具有多频/宽频特性。现阶段，在我国，多种移动通信系统制式共存，包括第四代通信系统(4G/LTE系统)及前代通信系统，形成从1710-2690MHz的宽频覆盖，同时ISM频段开放给工业，科学和医学机构使用，应用这些频段无需许可证或费用，其中2.4GHz频段(2400-2484.5MHz)是全世界各国共同的ISM频段，因此在日常通信中可能存在较为复杂的电磁环境，ISM频段的信号可能对移动通信起到严重的干扰作用。

陷波天线可用于解决上述问题，在宽带通信天线设计之初就考虑在ISM频段形成阻带以滤除ISM的信号干扰。陷波天线并非简单的将宽带通信天线和滤波器进行结合，而是将滤波结构作为天线的一部分，扩展天线的设计自由度，进行具有滤波功能的陷波天线一体化设计，可有效降低系统的复杂性，优化通信质量。陷波天线同时具备辐射、阻抗匹配、滤波的能力，并且其结构更紧凑，尺寸更小，具有较高的研究价值。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的首要目的是提供一种新型陷波天线，本发明是在天线覆盖1.7GHz-2.7GHz的基础上，通过增加陷波结构来滤除频带内的ISM(2.4GHz-2.48GHz)频段，防止ISM频段对带内信号产生干扰。

本发明的次要目的是提供一种无线通信设备。

本发明的首要目的是采用如下技术方案：

一种新型陷波天线，包括天线辐射单元及背腔单元；所述天线辐射单元包括相互贴合设置的上层介质基板及下层介质基板，所述下层介质基板嵌入背腔单元内，上、下层介质基板之间设置辐射缝隙金属层，辐射缝隙金属层上刻蚀缝隙辐射结构，所述缝隙辐射结构包括四个结构相同的缝隙结构，四个缝隙结构分别设置在下层介质基板的四个象限内，所述四个缝隙结构在下层介质基板的中心处连通，所述四个缝隙结构的中心位置分别设置爪型陷波缝隙结构。

所述缝隙结构为圆弧形缝隙。

所述爪型陷波缝隙结构位于缝隙结构的中间圆形金属片上，爪型开口方向朝向下层介质基板的中心位置。

所述缝隙辐射结构及爪型陷波缝隙结构分别关于下层介质基板的中心点对称。

优选的，还包括设置于上层介质基板上表面的差分馈电结构，所述差分馈电结构由相互垂直的第一馈线及第二馈线构成，两条馈线垂直的交点位于上层介质基板的中心点。

所述腔体单元为矩形腔体。