CN107221748A - 一种三频滤波微带缝隙天线 - Google Patents

一种三频滤波微带缝隙天线 Download PDF

Info

Publication number
CN107221748A
CN107221748A CN201710533394.0A CN201710533394A CN107221748A CN 107221748 A CN107221748 A CN 107221748A CN 201710533394 A CN201710533394 A CN 201710533394A CN 107221748 A CN107221748 A CN 107221748A
Authority
CN
China
Prior art keywords
open
resonant device
circuit resonant
frequency
slot antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710533394.0A
Other languages
English (en)
Inventor
钱建锋
陈付昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201710533394.0A priority Critical patent/CN107221748A/zh
Publication of CN107221748A publication Critical patent/CN107221748A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/106—Microstrip slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10—Resonant antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/28—Arrangements for establishing polarisation or beam width over two or more different wavebands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/321—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors within a radiating element or between connected radiating elements

Abstract

本发明公开了一种三频滤波微带缝隙天线，包括介质基板及制作于该介质基板上的输入端口、十字形谐振器、具有二分之一波长的第一开路谐振器、具有二分之一波长的第二开路谐振器及开有缝隙的开槽地板，其中，所述第一开路谐振器、第二开路谐振器分别加载在开槽地板的缝隙上来获得三频辐射特性，所述输入端口的馈线加载在十字形谐振器上，再通过该十字形谐振器激励开槽地板上的缝隙来获得三频滤波效果。本发明天线能够实现很好的滤波特性和辐射特性，具有设计灵活、低剖面、成本低、高选择性等优点。

Description

一种三频滤波微带缝隙天线
技术领域
本发明涉及天线的技术领域，尤其是指一种三频滤波微带缝隙天线。
背景技术
随着近年来无线通信的高速发展，滤波天线由于其将滤波器和天线集成一体化的设计而受到广大关注。通过将天线作为滤波器的最后一阶谐振器，在获得具有滤波响应的反射系数的同时，滤波天线的增益也将具有选择性。这种滤波天线结构相对于传统的滤波器通过传输线级联天线的设计，避免了传统设计中的阻抗失配问题，并且减小的系统的整体尺寸。
现今大部分关于滤波天线的研究都是基于单频天线，双频滤波天线则少之又少，三频及以上则基本处于空白阶段。
对现有技术进行调查了解，具体如下：
2017年，Xiu Yin Zhang等人在"IEEE TREANSACTIONS ON ANTENNAS ANDPROPAGATION"上发表题为"Low‐Profile Dual‐Band Filtering Patch Antenna and ItsApplication to LTE MIMO System"，文中通过多模谐振器激励两块嵌套的贴片，设计了一款双频滤波贴片天线并且将其应用到了MIMO系统之中。天线实现了良好的滤波效果和辐射特性。
2017年，Mao Chun‐Xu等人在"IEEE TREANSACTIONS ON ANTENNAS ANDPROPAGATION"上发表题为"A Shared‐Aperture Dual‐Band Dual‐Polarized Filtering‐Antenna‐Array With Improved Frequency Response"，设计了一款基于双层板结构的双频滤波贴片天线，天线实现了良好的端射特性和滤波特性。
总的来说，现今关于滤波天线的研究日新月异，但是关于多频滤波天线的研究却很少。本文设计了一种新型的三频滤波微带缝隙天线。该天线具有低剖面，结构简单，易加工，低成本，选择性强的特性，具有很高的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提出了一种三频滤波微带缝隙天线，能够实现很好的滤波特性和辐射特性，具有设计灵活、低剖面、成本低、高选择性等优点。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种三频滤波微带缝隙天线，包括介质基板及制作于该介质基板上的输入端口、十字形谐振器、具有二分之一波长的第一开路谐振器、具有二分之一波长的第二开路谐振器及开有缝隙的开槽地板，其中，所述第一开路谐振器、第二开路谐振器分别加载在开槽地板的缝隙上来获得三频辐射特性，所述输入端口的馈线加载在十字形谐振器上，再通过该十字形谐振器激励开槽地板上的缝隙来获得三频滤波效果。
所述十字形谐振器连接有短路柱。
所述十字形谐振器在三个频率谐振，分别对应三个工作频率。
所述第一开路谐振器、第二开路谐振器、十字形谐振器均采用折弯结构来减小尺寸。
所述缝隙为矩形缝隙。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、通过使用十字形谐振器激励三频缝隙天线，实现了三频滤波特性，提高了系统的信噪比。
2、由于谐振器和缝隙之间的交叉耦合，在增益曲线上有限频率位置处产生了辐射零点，提高了滤波天线的选择性。
3、本发明的三频滤波微带缝隙天线具有设计简单，带外选择性良好，滤波特性好，易加工的特点。
4、由于本发明的三频滤波微带缝隙天线为微带结构，重量轻、成本低、适合工业批量生产。
附图说明
图1为本发明的三频滤波微带缝隙天线的结构示意图。
图2为本发明的三频滤波微带缝隙天线的垂直方向天线增益和S参数的仿真结果。
图3为本发明的三频滤波微带缝隙天线的辐射效率仿真曲线。
图4a为本发明的三频滤波微带缝隙天线在2.4GHz处的辐射方向图(H面和E面)仿真结果之一。
图4b为本发明的三频滤波微带缝隙天线在3.5GHz处的辐射方向图(H面和E面)仿真结果之二。
图4c为本发明的三频滤波微带缝隙天线在5.2GHz处的辐射方向图(H面和E面)仿真结果之三。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
参见图1所示，本实施例所提供的三频滤波微带缝隙天线，包括介质基板1及制作于该介质基板1上的输入端口2、具有二分之一波长的第一开路谐振器3、具有二分之一波长的第二开路谐振器4、十字形谐振器5及开有矩形缝隙7的开槽地板，其中，所述第一开路谐振器3、第二开路谐振器4分别加载在开槽地板的矩形缝隙7上来获得三频辐射特性，所述输入端口2的馈线加载在十字形谐振器5上，再通过该十字形谐振器5激励开槽地板上的矩形缝隙来获得三频滤波效果；所述十字形谐振器5连接有短路柱6，该十字形谐振器5在三个频率谐振，分别对应三个工作频率。为了减小整体尺寸，第一开路谐振器3、第二开路谐振器4、十字形谐振器5均进行了适当的弯折。通过仿真优化第一开路谐振器3、第二开路谐振器4的长度和位置以及矩形缝隙7的尺寸，可以使缝隙天线工作在2.4GHz、3.5GHz和5.2GHz处，十字形谐振器5分别在2.4GHz、3.5GHz和5.2GHz处谐振。端口耦合采用插指型结构已获得足够的端耦合。设计中输入端口2为50欧姆的阻抗匹配。
参见图2所示，显示了本实施例上述三频滤波微带缝隙天线的S参数和垂直方向上的天线增益的仿真结果。从图中可以看到，天线在三个通带内均达到了很好的阻抗匹配，同时由于辐射零点的出现，增益曲线也显示出很好的选择性，具有很高的带外衰减。三个通带内天线最大增益分别为0.1dBi，0.7dBi，1.5dBi。
参见图3所示，显示了本实施例上述三频滤波微带缝隙天线的辐射效率仿真曲线。从图中可以看到，在通带内辐射效率均达到了70％以上。
参见图4a、4b、4c所示，分别显示了本实施例上述三频滤波微带缝隙天线在2.4GHz、3.5GHz和5.2GHz处的辐射方向仿真结果。从图中可以看到，在每个通带内都能获得很好的全向辐射特性。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种三频滤波微带缝隙天线，其特征在于：包括介质基板及制作于该介质基板上的输入端口、十字形谐振器、具有二分之一波长的第一开路谐振器、具有二分之一波长的第二开路谐振器及开有缝隙的开槽地板，其中，所述第一开路谐振器、第二开路谐振器分别加载在开槽地板的缝隙上来获得三频辐射特性，所述输入端口的馈线加载在十字形谐振器上，再通过该十字形谐振器激励开槽地板上的缝隙来获得三频滤波效果。
2.根据权利要求1所述的一种三频滤波微带缝隙天线，其特征在于：所述十字形谐振器连接有短路柱。
3.根据权利要求1所述的一种三频滤波微带缝隙天线，其特征在于：所述十字形谐振器在三个频率谐振，分别对应三个工作频率。
4.根据权利要求1所述的一种三频滤波微带缝隙天线，其特征在于：所述第一开路谐振器、第二开路谐振器、十字形谐振器均采用折弯结构来减小尺寸。
5.根据权利要求1所述的一种三频滤波微带缝隙天线，其特征在于：所述缝隙为矩形缝隙。
CN201710533394.0A 2017-07-03 2017-07-03 一种三频滤波微带缝隙天线 Pending CN107221748A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710533394.0A CN107221748A (zh) 2017-07-03 2017-07-03 一种三频滤波微带缝隙天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710533394.0A CN107221748A (zh) 2017-07-03 2017-07-03 一种三频滤波微带缝隙天线

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107221748A true CN107221748A (zh) 2017-09-29

Family

ID=59951584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710533394.0A Pending CN107221748A (zh) 2017-07-03 2017-07-03 一种三频滤波微带缝隙天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107221748A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108736153A (zh) * 2018-04-26 2018-11-02 西安电子科技大学 一种三频低剖面贴片天线
CN109193163A (zh) * 2018-07-03 2019-01-11 西安电子科技大学 基于枝节加载谐振器的三频滤波天线、无线电系统射频前端
CN109378579A (zh) * 2018-10-15 2019-02-22 钟祥博谦信息科技有限公司 一种滤波型缝隙天线
CN111585027A (zh) * 2020-05-13 2020-08-25 广东工业大学 一种基于寄生贴片的宽带低剖面滤波天线

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1203464A (zh) * 1997-05-09 1998-12-30 摩托罗拉公司 多波段缝天线结构和方法
CN104993242A (zh) * 2015-06-18 2015-10-21 华南理工大学 一种高共模抑制的高阻带差分超宽带sir缝隙天线
CN105428802A (zh) * 2015-12-09 2016-03-23 华南理工大学 一种具有滤波特性的宽带缝隙天线
CN106299671A (zh) * 2016-10-17 2017-01-04 山西大学 双频带滤波天线
CN207038711U (zh) * 2017-07-03 2018-02-23 华南理工大学 一种三频滤波微带缝隙天线

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1203464A (zh) * 1997-05-09 1998-12-30 摩托罗拉公司 多波段缝天线结构和方法
CN104993242A (zh) * 2015-06-18 2015-10-21 华南理工大学 一种高共模抑制的高阻带差分超宽带sir缝隙天线
CN105428802A (zh) * 2015-12-09 2016-03-23 华南理工大学 一种具有滤波特性的宽带缝隙天线
CN106299671A (zh) * 2016-10-17 2017-01-04 山西大学 双频带滤波天线
CN207038711U (zh) * 2017-07-03 2018-02-23 华南理工大学 一种三频滤波微带缝隙天线

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QING-XIN CHU ET AL.: "A Novel Crossed Resonator and Its Applications to Bandpass Filters", 《IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES》, pages 1753 - 1754 *
李润铄 等: "基于十字形谐振器的小型四频滤波器设计", 《中国科技论文》 *
李润铄 等: "基于十字形谐振器的小型四频滤波器设计", 《中国科技论文》, 30 October 2014 (2014-10-30), pages 1184 - 1187 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108736153A (zh) * 2018-04-26 2018-11-02 西安电子科技大学 一种三频低剖面贴片天线
CN109193163A (zh) * 2018-07-03 2019-01-11 西安电子科技大学 基于枝节加载谐振器的三频滤波天线、无线电系统射频前端
CN109378579A (zh) * 2018-10-15 2019-02-22 钟祥博谦信息科技有限公司 一种滤波型缝隙天线
CN111585027A (zh) * 2020-05-13 2020-08-25 广东工业大学 一种基于寄生贴片的宽带低剖面滤波天线

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10910721B2 (en) Simple and compact filtering dielectric resonator antenna
US20210336351A1 (en) Dual-Polarized Duplex Antenna and Dual-Band Base Station Antenna Array Composed Thereof
CN207038711U (zh) 一种三频滤波微带缝隙天线
US6172651B1 (en) Dual-band window mounted antenna system for mobile communications
CN106785463A (zh) 一种单陷波超宽带单极子天线
CN107221748A (zh) 一种三频滤波微带缝隙天线
WO2002071535A1 (en) Antenna arrangement
CN104882677B (zh) 具有高共模抑制比的差分缝隙mimo天线
CN107666037A (zh) 一种双频高增益八木天线
CN109037922A (zh) 巴伦滤波器馈电的差分微带滤波天线
CN108717994A (zh) 一种应用于wlan频段的新型平面双频带通滤波器天线
CN109713434B (zh) 一种毫米波差分共面馈电的介质天线
CN109904607A (zh) 一种简单紧凑的宽阻带滤波贴片天线
CN106099360A (zh) 介质谐振器滤波天线
CN108631057A (zh) 带有滤波特性的八木天线
CN107994321A (zh) 一种带开口谐振环的双频偶极子天线
CN104681972B (zh) 同时具有稳定方向图和良好带外抑制能力的槽加载超宽带单极子天线
CN206422238U (zh) 一种具有高频率选择性的三频滤波天线
CN109149094B (zh) 偶极子天线阵列
CN109193163A (zh) 基于枝节加载谐振器的三频滤波天线、无线电系统射频前端
CN204651491U (zh) 具有高共模抑制比的差分缝隙mimo天线
CN111463562B (zh) 一种具备滤波效果的超宽带差分馈电pifa天线
CN111541018B (zh) 一种高增益陡峭滤波融合双工集成天线
CN209658395U (zh) 一种小型化超宽带十频段手机天线
CN117199792A (zh) 具有一致极化和相似辐射方向图的差分馈电三频滤波天线

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination