CN1815800A - 微波毫米波基片集成波导滤波天线 - Google Patents

微波毫米波基片集成波导滤波天线 Download PDF

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本发明公开了一种应用于微波毫米波电路的基片集成波导滤波天线，它包括双面设有金属贴片的介质基片，在介质基片上至少设有2个谐振腔，在相邻的两个谐振腔的公共侧壁上设有基片集成波导感性窗，在谐振腔的一侧设有波导且波导的一端与该谐振腔连接，在波导与该谐振腔之间的谐振腔侧壁上也设有基片集成波导感性窗，在介质基片设有输入端且该输入端与波导的另一端连接，上述谐振腔由金属通孔围合而成，波导至少由2行金属通孔构成，在金属贴片上且位于谐振腔的内部区域设有辐射缝隙。本发明结构形式简单，易于设计且成本低廉，频率选择性好，能够提高系统发射机的性能，且可以抑制空间杂波的干扰。

Description

微波毫米波基片集成波导滤波天线
技术领域
本发明涉及一种应用于微波毫米波电路的基片集成天线，尤其涉及一种微波毫米波基片集成波导滤波天线。
背景技术
微波毫米波天线是当代通信系统重要的组成部分。随着现代通信系统的快速发展，对具有体积小、成本低、易于集成以及性能高的微波毫米波天线有着迫切的需求。在通信系统中，由于有源器件，如功率放大器、混频器等的非线性特性，在工作频带外会产生大量杂波信号，一方面会恶化系统性能，另一方面会对其它系统产生干扰。因此，对非线性器件，如放大器等的线性度以及滤波器的频率选择性等提出了很高的要求，从而实现抑制带外杂波和干扰的目的。常用的天线虽然具有一定的频率选择特性，但是它的频率选择性很差，其驻波性能远远不能和滤波器频率选择特性相比，对系统的带外杂波和干扰抑制不明显，因此需要有一种能够具有很好频率滤波特性的天线，抑制带外杂波和干扰，从而降低对系统中其它器件设计指标的要求，降低系统的实现成本。
发明内容
本发明提供一种既能满足通信系统中天线设计的需要、又易于将通信系统中微波毫米波电路与微波毫米波天线集成在一起且能抑制干扰的微波毫米波基片集成波导滤波天线，它的工作特性具有滤波器的性能，具有较好的频率选择特性。
本发明采用如下技术方案：
一种应用于微波毫米波电路的微波毫米波基片集成波导滤波天线，包括双面设有金属贴片的介质基片，在介质基片上至少设有2个谐振腔，在相邻的两个谐振腔的公共侧壁上设有基片集成波导感性窗，在谐振腔的一侧设有波导且波导的一端与该谐振腔连接，在波导与该谐振腔之间的谐振腔侧壁上也设有基片集成波导感性窗，在介质基片设有输入端且该输入端与波导的另一端连接，上述谐振腔由金属通孔围合而成，波导至少由2行金属通孔构成，在金属贴片上且位于谐振腔的内部区域设有辐射缝隙。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明是将基片集成波导滤波器和基片集成波导缝隙天线有机地集成在一起，形成了具有很好频率选择特性的基片集成波导滤波天线。整个天线利用传统的PCB或LTCC工艺实现，从而有利于这种天线在微波毫米波电路设计中的集成。该天线结构形式简单，易于设计。具有如下优点：
1)整个天线主要由金属通孔、金属贴片和辐射缝隙形成，相邻的辐射缝隙之间放置有基片集成波导感性窗，整个结构可以利用传统的PCB或LTCC工艺可以实现。
2)该天线具有很好的频率选择特性，它的驻波特性具有和滤波器反射系数相类似的响应。
3)该天线设计成本低廉，加工完成以后不需额外调试。
4)该天线可以工作于高频(大于10GHz)微波电路中，同时天线的尺寸小、重量轻、结构简单。
5)由于该天线的驻波特性具有很好的频率选择特性，因此它能够将由系统的有源器件所产生的寄生干扰或者杂波干扰反射回去，使之不能够通过天线向空间辐射，从而提高系统发射机的性能。另一方面，该天线可以抑制空间杂波的干扰，由于它具有很好的频率选择特性，它不会接收由空间杂波所引起的能量，从而降低对系统接收机所造成的带外干扰，提高系统接收机的性能。
附图说明
图1是本发明结构主视图。
图2是本发明结构后视图。
图3是本发明结构A-A剖视图的局部放大图。
图4是对本发明的测试结果图。
具体实施方式
一种应用于微波毫米波电路的微波毫米波基片集成波导滤波天线，包括双面设有金属贴片51、52的介质基片5，在介质基片5上至少设有2个谐振腔4，在相邻的两个谐振腔的公共侧壁上设有基片集成波导感性窗72，在谐振腔的一侧设有波导8且波导8的一端与该谐振腔连接，在波导8与该谐振腔之间的谐振腔侧壁上也设有基片集成波导感性窗71，在介质基片5设有输入端2且该输入端2与波导8的另一端连接，上述谐振腔4由金属通孔1围合而成，波导8至少由2行金属通孔构成，在金属贴片51上且位于谐振腔4的内部区域设有辐射缝隙3。谐振腔4的数量可以选择2个、3个、5个或更多个，在本实施例中，谐振腔4的数量选择4个，在每个谐振腔4内均设有辐射缝隙3。对本发明的测试表明：该天线具较好的频率选择特性，它能够有效的将工作频带之外的信号反射回去，将工作频带之内的信号较好的接收进来，同时它还具有较小的体积。测试对象是利用PCB技术实现了的有1×4单元基片集成波导滤波天线。

Claims (2)

1、一种应用于微波毫米波电路的微波毫米波基片集成波导滤波天线，包括双面设有金属贴片(51、52)的介质基片(5)，在介质基片(5)上至少设有2个谐振腔(4)，在相邻的两个谐振腔的公共侧壁上设有基片集成波导感性窗(72)，在谐振腔的一侧设有波导(8)且波导(8)的一端与该谐振腔连接，在波导(8)与该谐振腔之间的谐振腔侧壁上也设有基片集成波导感性窗(71)，在介质基片(5)设有输入端(2)且该输入端(2)与波导(8)的另一端连接，上述谐振腔(4)由金属通孔(1)围合而成，波导(8)至少由2行金属通孔构成，其特征在于在金属贴片(51)上且位于谐振腔(4)的内部区域设有辐射缝隙(3)。
2、根据权利要求1所述的微波毫米波基片集成波导滤波天线，其特征在于在每个谐振腔(4)内均设有辐射缝隙(3)。
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