一种具有宽带驻波匹配特性的滤波天线

本发明属于天线，具体涉及一种具有宽带驻波匹配特性的滤波天线。

背景技术：

1、随着无线通信技术的不断发展，射频发射系统正迅速向高集成度、小型化和高性能的方向迈进。在射频发射系统中，滤波器和天线作为重要组件，影响系统性能与尺寸。为了减小整体体积和提高系统集成度，研究人员开始研究将滤波器和天线功能融合的滤波天线。这种滤波天线的带外入射能量被反射回信号输入端口，所以也被称为反射滤波天线，其反射回的能量容易造成连接反射滤波天线的功率放大器自激振荡，会造成放大器损坏，尤其是在大功率发射场景下。

2、在不引入额外独立器件的前提下，已有研究提出具有吸收特性的滤波天线。这种滤波天线通过一个集成的带阻滤波器将带外反射能量引导向电阻吸收，从而实现驻波匹配，称为具有吸收特性。然而这种具有吸收特性的滤波天线种类较少，并且在面对移动5g通信和wi-fi 5g通信中发射系统的需求，实现驻波匹配的带宽仍然较窄。

技术实现思路

1、针对上述的问题，本发明提出了一种具有宽带驻波匹配特性的滤波天线。该滤波天线通过设计两个相似的带阻滤波器，搭配传输通路和谐振器构成带阻吸收网络，将滤波天线的带外反射能量引向两个电阻而不是入射端口，实现宽带驻波匹配特性。

2、本发明的技术方案为：

3、一种具有宽带驻波匹配特性的滤波天线，其特征在于，包括：辐射贴片、t型条带、带阻吸收网络、两个电阻、馈电柱，金属地面，两片介质基板；

4、两片介质基板从上到下依次为第一介质基板和第二介质基板，第一介质基板和第二介质基板中间存在空气介质层；

5、第一介质基板顶部表面是辐射贴片，底部表面是t型条带；

6、第二介质基板顶部表面是金属地面，底部表面是带阻吸收网络，中间存在两个孔，用来放置两个电阻；

7、带阻吸收网络包括第一带阻滤波器，第二带阻滤波器，传输通路和二分之波长谐振器；

8、两个电阻连接第二介质基板底部的带阻吸收网络中的带阻滤波器和顶部的金属地面；

9、馈电柱贯穿第一介质基板和第二介质基板，依次连接辐射贴片、t型条带和带阻吸收网络。

10、进一步的，所述辐射贴片的短边长度为二分之波长，关于第一介质基板长边中点线左右对称。

11、进一步的，所述辐射贴片的基础形状为矩形，在靠近馈电柱一侧的长边上刻蚀有一对窄缝和一对宽槽，窄缝和宽槽关于第一介质基板长边中点线左右对称。

12、进一步的，所述t型条带，关于第一介质基板长边中点线左右对称，尾部指向辐射贴片刻蚀有窄缝和宽槽的边。

13、进一步的，所述馈电柱，形状为柱形，材料为导电性较好的金属，例如：铜、铝等。

14、进一步的，所述传输通路由四段微带传输线构成，分别为：第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线，从输入端口依次连接到馈电柱。

15、进一步的，所述第一带阻滤波器和第二带阻滤波器均为二阶带阻滤波器，形状和带宽相似，均由两段微带传输线和两个微带线枝节构成；第一带阻滤波器在传输通路的第一微带线和第二微带线之间并联，第二带阻滤波器在传输通路的第二微带线和第三微带线之间并联。

16、进一步的，所述二分之波长谐振器为一段长度为二分之波长的微带线枝节，在传输通路的第三微带线和第四微带线之间并联。

17、进一步的，所述所有微带传输线和微带线枝节，为了缩小整体面积，均可以弯折。

18、本发明与现有技术相比存在的有益结果是：

19、本发明通过辐射贴片上的一对窄缝和t型条带，形成三个辐射零点，构成滤波天线，结构简单，便于制造。

20、本发明采用两个相似带阻滤波器，第一带阻滤波器带宽较窄，用来限制通向滤波天线的带宽；第二带阻滤波器带宽较宽，用来吸收滤波天线反射回传输通路的带外能量；整个带阻吸收网络将滤波天线的带外反射能量导向电阻，实现宽带驻波匹配特性。

21、本发明采用二分之波长谐振器，增强带阻吸收网络在低频段的驻波匹配特性。

22、本发明实现的宽带驻波匹配特性，无需额外引入独立器件，而是与滤波天线形成了一个整体化、小型化的结构，有效降低了射频发射系统的体积并提升了系统稳定性。

技术特征：

1.一种具有宽带驻波匹配特性的滤波天线，其特征在于，包括：辐射贴片、t型条带、带阻吸收网络、两个电阻、馈电柱，金属地面，两片介质基板；

2.根据权利要求1所述的辐射贴片，其特征在于，短边长度为二分之波长，关于第一介质基板长边中点线左右对称；

3.根据权利要求1所述的t型条带，其特征在于，关于第一介质基板长边中点线左右对称，尾部指向辐射贴片刻蚀有窄缝和宽槽的长边。

4.根据权利要求1所述的馈电柱，其特征在于，形状为柱形，材料为导电性较好的金属，例如：铜、铝等。

5.根据权利要求1所述的传输通路，其特征在于，由四段微带传输线构成，分别为：第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线，从输入端口依次连接到馈电柱。

6.根据权利要求1所述的第一带阻滤波器和第二带阻滤波器，其特征在于，均为二阶带阻滤波器，形状和带宽相似，均由两段微带传输线和两个微带线枝节构成；

7.根据权利要求1所述的二分之波长谐振器，其特征在于，为一段长度为二分之波长的微带线枝节，在传输通路的第三微带线和第四微带线之间并联。

技术总结
本发明公开了一种具有宽带驻波匹配特性的滤波天线，其特征在于，包括：辐射贴片、T型条带、带阻吸收网络、两个电阻、馈电柱，金属地面，两片介质基板；第一介质基板顶部是辐射贴片，底部是T型条带；第二介质基板顶部是金属地面，底部是带阻吸收网络；带阻吸收网络包括两个相似的带阻滤波器，传输通路和二分之波长谐振器；两个电阻连接带阻吸收网络中的带阻滤波器和金属地面；馈电柱依次连接辐射贴片、T型条带和带阻吸收网络。本发明采用两个相似的带阻滤波器，第一带阻滤波器带宽较窄，用来限制通向滤波天线的带宽，第二带阻滤波器带宽较宽，用来吸收滤波天线反射回传输通路的带外能量，实现宽带驻波匹配特性。

技术研发人员：金龙,张旭阳,唐怀远
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18