[发明专利]集成滤波功能的差分准八木天线

说明书

技术领域

本发明涉及天线领域，更具体地说，涉及一种集成滤波功能的差分准八木天线。

背景技术

在当今大部分的射频前端系统中，天线和滤波器都是作为相互独立的器件工作的。由于对无源器件紧凑型结构以及低成本的要求在不断的增加，将滤波器集成到天线上将是一种很有效的方法，这种方法不仅实现了微波器件的小型化还同时提高了单独微波器件的性能。因此，一种能够同时具有滤波和辐射性能的紧凑型滤波天线对于当今的射频系统显得尤为重要。

在天线上集成滤波器是为了在不改变天线的本身尺寸的情况下使得其具备比较好的频率选择性，这样一定程度上提高了系统的集成度。现有的滤波天线，大多是单端的，有的直接将天线与滤波器相连，这样通常会导致阻抗的失配和整体性能变差。为了克服这个问题，有的天线在电路中添加一段额外的阻抗转换的结构，但这样会使得整体的尺寸变大。此外，也有一些滤波天线是通过联合设计天线和滤波器实现的。但这种方式还是增加了原天线的尺寸。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述滤波天线尺寸较大、结构不够紧凑的缺陷，提供一种集成滤波功能的差分准八木天线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种集成滤波功能的差分准八木天线，包括基板，所述基板包括由微波介质基片构成的上层和下层，以及由半固化片构成的中间层；

所述集成滤波功能的差分准八木天线还包括：引向器、辐射单元、反射器、滤波器和过渡结构；

其中，引向器印制在所述基板的上层；

辐射单元包括分别印制在所述基板上层和下层的第一金属部和第二金属部；

反射器印制在所述基板的中间层；

滤波器安插在辐射单元与反射器之间；

所述滤波器包括两个均含有通孔的第一谐振器和第二谐振器；通孔贯穿所述基板上层和下层的微波介质基片以及中间层的半固化片；第一谐振器包括分别印制在所述基板的上层和下层的第三金属部和第四金属部；第二谐振器包括分别印制在所述基板的上层和下层的第五金属部和第六金属部；第一谐振器的第三金属部和第四金属部通过通孔连接，以实现短路；第二谐振器的第五金属部和第六金属部通过通孔连接，以实现短路；

所述第二谐振器的馈电点通过平行带线与辐射单元的馈电点连接；

所述过渡结构与所述第一谐振器连接，以将平行带线上的信号过渡到第二微带线上；

所述过渡结构包括分别印制在所述基板上层和下层的第七金属部和第八金属部。

在一个实施例中，所述滤波器为带通滤波器。

在一个实施例中，所述第一谐振器和第二谐振器均为四分之一波长的平行带线形式的短路谐振器，且均为单一阻抗谐振器。

在一个实施例中，所述第二微带线为背靠背的微带线对，其包括分别印制在所述基板上层和下层的第九金属部和第十金属部，以及印制在基板中间层的第十一金属部。

在一个实施例中，所述引向器的长度等于为天线中心频率上的二分之一波长；所述辐射单元与反射器之间的距离为四分之一波长。

在一个实施例中，所述引向器、辐射单元和反射器构成原始的准八木天线。

在一个实施例中，所述滤波器的中心频率为1.81GHz，相对带宽为5％。

在一个实施例中，引向器的长度Ldir为50mm,辐射单元的长度Ldri为34mm,引向器与辐射单元之间的距离L₀为25mm,辐射单元与反射器之间的距离L₁为30mm,第二谐振器与辐射单元的距离L₂为12.6mm,第二谐振器的馈电点与辐射单元的馈电点之间的连接平行带线的长度L₃为18.3mm,引向器的宽度Wdir为2mm，辐射单元的宽度Wdri为2mm,反射器的宽度Wgnd为30mm,第二谐振器的馈电点与辐射单元的馈电点之间的连接平行带线的宽度W₀为0.6mm,谐振器和谐振器之间的距离g为1.57mm,第一谐振器的馈电点距第一谐振器左端的距离D₀为2mm，第二谐振器的馈电点距第二谐振器142右端的距离D₁为6mm。

在一个实施例中，第二微带线远离第一谐振器的一端连接有两条微带线，以和SMA接头连接；两条微带线的宽度分别为1.74mm和1.8mm。

在一个实施例中，半固化片的介电常数与微波介质基片的介电常数不同。