CN201994414U - 一种应用于微波毫米波电路的滤波天线 - Google Patents

一种应用于微波毫米波电路的滤波天线 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种应用于微波毫米波电路的滤波天线，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其一端与该谐振腔连接，在波导与该谐振腔之间的谐振侧壁上也设有基片集成波导感性窗，在波导中设有输入通孔探针且该输入通孔与波导通过圆孔相隔离，谐振腔由金属通孔围合而成，发射端至少有2行金属通孔构成。本实用新型通过半伸入基片集成矩形波导内的输入通孔激励，调节通孔伸入波导内的长度可以实现最优激励，实现腔体滤波效果，达到很好的频率选择特性。

Description

一种应用于微波毫米波电路的滤波天线
技术领域
本实用新型涉及一种用于微波毫米波电路的基片集成天线，尤其是一种微波毫米波基片集成H面矩形喇叭滤波天线。
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的杂波信号，一方面会恶化系统性能，另一方面会对其他系统产生干扰。因此，对非线性器件，如放大器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选择特性的天线，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
本实用新型的所要解决的技术问题是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H面矩形喇叭滤波天线，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。
本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种应用于微波毫米波电路的滤波天线，包括介质基片，在介质基片上从一端至另一端依次设置至少2个谐振腔，所述谐振腔由金属通孔围合而成；
其中，所述谐振腔的面积依次呈H面喇叭型连续增大；
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；
所述介质基片的一端设有基片集成波导，且基片集成波导的一端与所述谐振腔的起始端连接，在基片集成波导与该谐振腔之间的谐振侧壁上也设有基片集成波导感性窗；
在基片集成波导中设有输入通孔探针，且该输入通孔探针与基片集成波导之间通过圆孔相隔离。
进一步的，本实用新型的应用于微波毫米波电路的滤波天线，介质基片的正反面设有金属贴片。
进一步的，本实用新型的应用于微波毫米波电路的滤波天线，谐振腔的发射端至少由2行金属通孔构成。
进一步的，本实用新型的应用于微波毫米波电路的滤波天线，基片集成波导的形状为矩形。
进一步的，本实用新型的应用于微波毫米波电路的滤波天线，谐振腔的形状为梯形。
进一步的，本实用新型的应用于微波毫米波电路的滤波天线，介质基片为LTCC或者PCB双面覆铜基片。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
本实用新型是将集成波导滤波器和基片集成H面喇叭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H面矩形喇叭滤波天线。整个天线利用传统的PCB或者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：
整个天线主要由金属通孔和金属贴片，相邻的梯形谐振腔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或者LTCC工艺实现；
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；
该天线设计成本低廉，加工完成后不需要额外调试；
该天线可以工作于高频（10GHz）微波电路中，同时天线的尺寸小，重量轻、结构简单；
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，该天线可以一直空间杂波的干扰，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；
该天线属于喇叭天线的一种，同样具有较高的天线增益，可以利用平面集成电路工艺实现立体的带滤波功能的高增益H面喇叭天线。
附图说明：
图1是本实用新型结构的主视图。
图中标号：1-LTCC或者PCB双面覆铜介质基板；2-基片集成矩形波导；3-基片集成H面喇叭部分；4-金属化通孔探针；5-隔离通孔探针和基片集成矩形波导的无金属圆孔；6- 感性窗；7-基片集成梯形谐振腔；8-金属化圆形通孔；9、11-金属贴片；10-谐振腔发射端。
图2是本实用新型结构的后视图。
具体实施方案:
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：
本实用新型提供一种应用于微波毫米波基片集成H面矩形喇叭滤波天线，包括双面镀有金属贴片的介质基片，在介质基片上设有由金属化通孔围合而成的至少2个的梯形等谐振腔，在相邻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侧壁上也设有基片集成波导感性窗，在基片集成矩形波导里设有半伸入的金属化通孔探针，基片集成喇叭另一端为张开的辐射端。
如图1、图2所示，本实用新型包括双面设有金属贴片9、11的介质基片1，在介质基片1上至少设有2个谐振腔7，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6，在谐振腔的一侧设有基片集成波导2且该波导的一端与该谐振腔连接，在基片集成波导2与该谐振腔之间的谐振侧壁上也设有基片集成波导感性窗6，在波导2中设有输入通孔探针4且该输入通孔探针4与波导2通过圆孔5相隔离，上述谐振腔2、7由金属通孔8围合而成，谐振腔的发射端10至少有2行金属通孔构成。谐振腔7的数量可以选择2个、3个、5个或者更多。
本实用新型天线的原理是：是通过半伸入基片集成矩形波导2内的输入通孔4激励，调节通孔4伸入波导内的长度可以实现最优激励，然后通过基片集成矩形波导2形成背腔，将电磁波反射至发射端10，随着基片集成H面喇叭3的慢慢张开，实现电磁波向空间中传播，同时在电磁波在基片集成H面喇叭3内传输时，通过了梯形基片集成波导谐振腔7等以实现腔体滤波效果，达到很好的频率选择特性。
根据以上所述，便可实现本实用新型。

Claims (6)

1.一种应用于微波毫米波电路的滤波天线，其特征在于：包括介质基片，在介质基片上从一端至另一端依次设置至少2个谐振腔，所述谐振腔由金属通孔围合而成；
其中，所述谐振腔的面积依次呈H面喇叭型连续增大；
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；
所述介质基片的一端设有基片集成波导，且基片集成波导的一端与所述谐振腔的起始端连接，在基片集成波导与该谐振腔之间的谐振侧壁上也设有基片集成波导感性窗；
在基片集成波导中设有输入通孔探针，且该输入通孔探针与基片集成波导之间通过圆孔相隔离。
2.根据权利要求1所述的应用于微波毫米波电路的滤波天线，其特征在于：所述介质基片的正反面设有金属贴片。
3.根据权利要求1所述的应用于微波毫米波电路的滤波天线，其特征在于：所述
谐振腔的发射端至少由2行金属通孔构成。
4.根据权利要求1所述的应用于微波毫米波电路的滤波天线，其特征在于：所述基片集成波导的形状为矩形。
5.根据权利要求1所述的应用于微波毫米波电路的滤波天线，其特征在于：所述谐振腔的形状为梯形。
6.   根据权利要求1所述的应用于微波毫米波电路的滤波天线，其特征在于：所述介质基片为LTCC或者PCB双面覆铜基片。
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