一种能抑制高频谐波的滤波天线的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型设及一种滤波天线，尤其是一种能抑制高频谐波的滤波天线，属于无 线移动通信领域。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信技术的快速发展，射频微波器件要求在尺寸上更紧凑，各种多功能 器件的发展被证明是解决运一问题的好办法，传统的滤波器和天线是两个独立的器件，在 无线通信系统中是单独设计的，滤波天线是天线与滤波器的集成而具有两种器件的功能。
[0003] 最近几年有许多关于滤波天线的研究，文献[1]提出了一种滤波器和天线综合设 计的方法;文献[2]-[4]综合出来的滤波天线具有良好的频率选择性;文献[5]通过引入短 路过孔;文献[6]通过加入一个寄生单元让天线具有更好的矩形度。
[0004] 上述滤波天线虽然具有良好的滤波选择性，但它们无法抑制高次谐波，高次谐波 的福射会造成额外的功率损耗，而且产生信号干扰。
[0005] 参考文献：
[0006] [1]C.T.Chimng and S.J.Chung，('Synthesis and design of 曰 new printed filtering antenna，''IEEE Trans .Antennas Propag.，vol. 59，no . 3，pp . 1036-1042， Mar.201I.
[0007] [2]W.-J.Wu，Y.-Z.Yin,S.-L.Zuo，Z.-Y.Zhang,and J.-J.Xie，"A new compact filter-antenna for modern wireless communication systems，''IEEE Antennas Wireless Propag丄ett..，vol.10,pp.1131-1134,2011.
[0008] [3]C.-T.Chuan 邑 and S.-J. Chun 邑（'A compact printed filtering antenna using 曰 ground-intruded coupled line reson曰tor"，IEEE Tr曰ns.Antennas Prop曰g.， vol.59，no.10，PP.3630-3637，Oct.2011.
[0009] [4]C.-K.Lin and S.-J.Chun邑('A compact filtering microstrip antenna with quasi-elliptic broadside antenna gain response''，IEEE Antennas Wireless Propag. Lett.,vol.10,pp.381-384,2011.
[0010] [5]S.W.Wong,T.G.Huang,C.X.Mao,Z.N.Chen,and Q.X.Chu'中Ianar filtering ultra-wideband(UWB)antenna with shorting pins''，IEEE Trans.Antennas Propag., vol.61,no.2,pp.948-953,Feb.2013.
[0011] [6]J.Wu，Z.Zhao，Z.Nie，and Q丄iu，"A printed unidirectional antenna with improved upper b曰nd-edge selectivity using 曰 p曰r曰sitic loop''，IEEE Trans.Antennas Propag.，vol.63，no.4，pp.1832-1873,Apr.2015。 【实用新型内容】
[0012] 本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种能抑制高频谐波 的滤波天线，该滤波天线不仅具有高矩形度的特点，而且能有效地抑制有害谐波。
[0013] 本实用新型的目的可W通过采取如下技术方案达到：
[0014] -种能抑制高频谐波的滤波天线，包括介质板、阶梯阻抗谐振器、阶梯阻抗对称振 子、低通滤波器W及馈电单元，所述阶梯阻抗谐振器和阶梯阻抗对称振子均设置在介质板 的顶层，阶梯阻抗谐振器靠近阶梯阻抗对称振子，一起组成天线单元；
[0015] 所述低通滤波器的上导体设置在介质板的顶层，并与阶梯阻抗对称振子的左臂相 接，低通滤波器的下导体设置在介质板的底层，并通过一个过孔与阶梯阻抗对称振子的右 臂相接；
[0016] 所述馈电单元的上导体设置在介质板的顶层，并与低通滤波器的上导体相接，馈 电单元的下导体设置在介质板的底层，并与低通滤波器的下导体相接，馈电单元的上导体 在介质板底层上的投影位于馈电单元的下导体中屯、处。
[0017] 作为一种优选方案，所述低通滤波器的上导体包括相连的第一带状线和第一直角 =角形结构，所述低通滤波器的下导体包括相连的第二带状线和第二直角=角形结构，所 述第一直角=角形结构与阶梯阻抗对称振子的左臂相接，所述第二直角=角形结构通过一 个过孔与阶梯阻抗对称振子的右臂相接，所述第一带状线与第二带状线相互平行。
[0018] 作为一种优选方案，所述馈电单元的上导体的一端与低通滤波器的上导体相接， 另一端位于介质板顶层的下边缘处，并与同轴线相接;所述馈电单元的下导体的一端与低 通滤波器的下导体相接，另一端位于介质板底层的下边缘处。
[0019] 作为一种优选方案，所述同轴线为50欧姆的同轴线。
[0020] 作为一种优选方案，所述馈电单元的上导体为矩形微带线。
[0021] 作为一种优选方案，所述馈电单元的下导体为渐变微带线。
[0022] 作为一种优选方案，所述渐变微带线为左右两边呈楠圆形渐变的微带线。
[0023] 作为一种优选方案，所述阶梯阻抗谐振器呈凹形状。
[0024] 作为一种优选方案，所述介质板采用厚度为0.8mm，介电常数为2.55的PCB板。
[0025] 作为一种优选方案，所述天线单元和低通滤波器的总面积为34mmX33mm。
[0026] 本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果：
[0027] 1、本实用新型的滤波天线中，阶梯阻抗谐振器和阶梯阻抗对称振子设置在介质板 的顶层，并组成天线单元，阶梯阻抗对称振子作为主福射单元，可W将高次谐波往高频移， 减少高次谐波对福射的影响，而阶梯阻抗谐振器阶靠近阶梯阻抗对称振子，是一个寄生的 阶梯阻抗谐振器，可W在高频阻带增加一个福射零点，提高天线的选择性;此外，低通滤波 器可W进一步消除谐波，使天线单元的高频阻带得到进一步的提高。
[00%] 2、本实用新型的滤波天线经过实验结果表明，有25%的分数带宽，在2.5G化到 3.3G化的频率范围内回波损耗小于-10地，并且在4. OGHz到14. OGHz的频率范围内没有谐波 的福射;同时，通带内的福射增益大约为2.5地i，比高频阻带的最大增益高出10.3地i。
[0029] 3、本实用新型的滤波天线具有紧凑的结构、宽阻带和馈电简单的优点，可W在无 线通信中有一系列的应用。
【附图说明】
[0030] 图1为本实用新型的滤波天线立体结构示意图。
[0031 ]图2为本实用新型的滤波天线平面结构示意图。
[0032] 图3为图2所示结构中各个部分的物理量标示图。
[0033] 图4为本实用新型的滤波天线的回波损耗I Sll I仿真与测试结果曲线图。
[0034] 图5为本实用新型的滤波天线的增益仿真与测试结果曲线图。
[0035] 图6为本实用新型的滤波天线在频率为2.9G化时H面的福射方向图。
[0036] 图7为本实用新型的滤波天线在频率为2.9G化时E面的福射方向图。
[0037] 其中，1-介