CN204651438U - 低通滤波结构、天线罩及天线系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低通滤波结构、天线罩及天线系统。该低通滤波结构包括：多层导电几何结构和基板，基板设置在相邻两层导电几何结构之间，每层导电几何结构包括多个相互不连接的十字型结构，其中一层导电几何结构中至少具有一部分十字型结构在相邻层上的投影与该相邻层上设置的导电几何结构中的十字型结构不重合。本实用新型的低通滤波结构可以解决现有技术中的天线罩对工作频段外的电磁波的抑制效果差的问题。

Description

低通滤波结构、天线罩及天线系统

技术领域

本实用新型涉及滤波技术领域，具体而言，涉及一种低通滤波结构、天线罩及天线系统。

背景技术

一般情况下，天线系统都会设置有天线罩。天线罩的目的是保护天线系统免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响，使天线系统工作性能比较稳定、可靠，同时减轻天线系统的磨损、腐蚀和老化，延长使用寿命。但是天线罩是天线前面的障碍物，对天线辐射波会产生吸收和反射，改变天线的自由空间能量分布，并在一定程度上影响天线的电气性能。

现有技术中的天线罩是由纯材料制成，纯材料的透波性能比较均一，工作频段内或相邻频段均透波，造成天线无法对工作频段以外的电磁波进行有效抑制，使得工作频段外的透波容易干扰天线的正常工作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种低通滤波结构、天线罩及天线系统，以解决现有技术中的天线罩对工作频段外的电磁波的抑制效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种低通滤波结构，包括：多层导电几何结构和基板，基板设置在相邻两层导电几何结构之间，每层导电几何结构包括多个相互不连接的十字型结构，其中一层导电几何结构中至少具有一部分十字型结构在相邻层上的投影与该相邻层上设置的导电几何结构中的十字型结构不重合。

进一步地，多层导电几何结构包括依次设置的第一导电几何结构、第二导电几何结构及第三导电几何结构，第一导电几何结构的各十字型结构在第三导电几何结构上的投影与第三导电几何结构的十字型结构不重合。

进一步地，第一导电几何结构的多个十字型结构包括多行，相邻两行十字型结构相互错开设置，或者多行十字型结构阵列设置。

进一步地，第二导电几何结构的多个十字型结构包括多行，相邻两行十字型结构相互错开设置，或者多行十字型结构阵列设置。

进一步地，第三导电几何结构的多个十字型结构包括多行，相邻两行十字型结构相互错开设置，或者多行十字型结构阵列设置。

进一步地，第一导电几何结构的十字型结构包括相互垂直的第一横边和第一纵边，第一横边的长度b1与第一纵边的长度c1满足：b1＝c1，且5.0mm≤b1≤7.0mm；第二导电几何结构的十字型结构包括相互垂直的第二横边和第二纵边，第二横边的长度b2与第二纵边的长度c2满足：b2＝c2，且11mm≤b2≤13mm；第三导电几何结构的十字型结构包括相互垂直的第三横边和第三纵边，第三横边的长度b3与第三纵边的长度c3满足：b3＝c3，且7.0mm＜b3≤9.0mm。

进一步地，第二导电几何结构的十字型结构包括相互垂直的第二横边和第二纵边，第二横边的长度b2与第二纵边的长度c2不相等；第三导电几何结构的十字型结构包括相互垂直的第三横边和第三纵边，第三横边的长度b3与第三纵边的长度c3不相等；第一导电几何结构的十字型结构包括相互垂直的第一横边和第一纵边，第一横边的长度b1与第一纵边的长度c1不相等。

进一步地，第二导电几何结构的十字型结构的中心点在第一导电几何结构上的投影与第一导电几何结构的相应的四个相邻的十字型结构的各第一横边与各第一纵边共同围成的矩形的中心重合，其中，第一导电几何结构的四个相邻的十字型结构的相应的两个第一横边之间和相应的两个第一纵边之间互不相连。

进一步地，第一导电几何结构与第二导电几何结构之间的距离H1以及第二导电几何结构与第三导电几何结构之间的距离H2满足：H1＝H2，且1.5mm≤H1≤2.5mm。

进一步地，第一导电几何结构的十字型结构镂空设置。

进一步地，第二导电几何结构的十字型结构实心设置，第三导电几何结构的十字型结构镂空设置。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种天线罩，包括低通滤波结构，低通滤波结构为前述的低通滤波结构。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种天线系统，包括天线罩，天线罩为前述的天线罩。

应用本实用新型的技术方案，该低通滤波结构包括多层导电几何结构，每层导电几何结构包括多个相互不连接的十字型结构，多层导电几何结构中的两层导电几何结构中的十字型结构错开设置。本实用新型的低通滤波结构的间隔布置的三层导电几何结构分别对应不同的波段，并且能够调节低通滤波介质的介电常数和磁导率，使得电磁波通过该低通滤波结构时，工作频段的电磁波能高效率地穿透，非工作频段的电磁波能够有效地被截止，从而解决了天线罩对工作频段外的电磁波的抑制效果差的问题，达到增强对工作频段外的电磁波的抑制效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的低通滤波结构的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1的低通滤波结构的实施例的主视结构示意图；

图3示出了图1的低通滤波结构的实施例的第一导电几何结构的分布结构示意图；

图4示出了图1的低通滤波结构的实施例的第二导电几何结构的分布结构示意图；

图5示出了图1的低通滤波结构的实施例的透波效果曲线图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一导电几何结构；20、第二导电几何结构；30、第三导电几何结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种低通滤波结构。该低通滤波结构包括多层导电几何结构和基板，其中，基板设置在相邻两层导电几何结构之间，每层导电几何结构包括多个相互不连接的十字型结构，其中一层导电几何结构中至少具有一部分十字型结构在相邻层上的投影与该相邻层的导电几何结构中的十字型结构不重合。

本实用新型的低通滤波结构的间隔布置的三层导电几何结构分别对应不同的波段，其中，每相邻两层导电几何结构之间设置有基板，基板使得各导电几何结构之间实现绝缘，并且能够调节低通滤波介质的介电常数和磁导率，使得电磁波通过该低通滤波结构时，工作频段的电磁波能高效率低穿透，非工作频段的电磁波能够有效地被截止，从而解决了天线罩对工作频段外的电磁波的抑制效果差的问题，达到增强对工作频段外的电磁波的抑制效果。

在本实施例中，在第一导电几何结构10与第三导电几何结构30的最外层还设置有起保护作用的防护基板，以提高低通滤波结构的使用寿命。

导电几何结构可以使用任意导电材料，可以是金属材料，例如金、银或铜或几种金属的混合物，优选采用铜，所使用的金属材料的原始形态可以是固体、液体、流状体或粉状物；也可以是非金属材料，如导电油墨。

在本实施例中，多层导电几何结构包括依次设置的第一导电几何结构10、第二导电几何结构20及第三导电几何结构30，第一导电几何结构10的各十字型结构在第三导电几何结构30上的投影与第三导电几何结构30的十字型结构不重合，目的是为了减少通过低通滤波结构的电磁波产生共振，从而降低了工作频段的电磁波在低通滤波结构的损耗率，提高工作频段的电磁波的通过效果。

在一未图示的实施例中，第一导电几何结构10的多个十字型结构包括多行，多行十字型结构呈阵列设置。结合参见图3和图4所示，在本实施例中，相邻两行十字型结构相互错开设置，可以是矩形阵列，也可以是散点阵列。

在一未图示的实施例中，第二导电几何结构20的多个十字型结构包括多行，相邻两行十字型结构相互错开设置。如图3和图4所示，在本实施例中，多行十字型结构呈阵列设置，可以是矩形阵列，也可以是散点阵列。

在一未图示的实施例中，第三导电几何结构30的十字型结构包括多行，多行十字型结构呈阵列设置，可以是矩形阵列，也可以是散点阵列。如图3和图4所示，在本实施例中，第三导电几何结构30的相邻两行十字型结构相互错开设置。并且，相邻的两层导电几何结构之间是真空设置的，以减小层与层之间的空气对电磁波的损耗，进一步降低了工作频段的电磁波产生共振的可能性，同时也进一步降低了低通滤波结构的工作频段的电磁波的损耗率，有利于提高工作频段的电磁波的通过率。

在本实施例中，第二导电几何结构20的十字型结构的第二横边与第二纵边的相交点(即十字型结构的中心点)与第一导电几何结构10的四个相邻的十字型结构的各第一横边和各第一纵边共同围成的矩形中心重合，其中，第一导电几何结构10的四个相邻的十字型结构的相应的两个第一横边之间和相应的两个第一款纵边之间互不相连。这样，本实施例的三层导电几何结构的十字型结构形成了能够调节低通滤波介质的介电常数和磁导率的透波物料，使得工作频段的电磁波能够高效地穿过低通滤波结构，而非工作频段的电磁波则能够有效地被截止。具体地，第一导电几何结构10的十字型结构包括相互垂直的第一横边和第一纵边，第一横边的长度b1与第一纵边的长度b2满足：b1＝c1，且5.0mm≤b1≤7.0mm；第二导电几何结构20的十字型结构包括相互垂直的第二横边和第二纵边，第二横边的长度b2与第二纵边的长度c2满足：b2＝c2，且11mm≤b2≤13mm，第三导电几何结构30的十字型结构包括相互垂直的第三横边和第三纵边，第三横边的长度b3与第三纵边的长度c3满足：b3＝c3，且7.0mm＜b3≤9.0mm。优选地，以第一横边的两端点为中点，并且垂直第一横边作横线，再以同样的方式在第一纵边的两端作横线，四条横线的延长线所围成的矩形为第一导电几何结构10的一个晶体，相同地，第二导电几何结构20和第三导电几何结构30均以同样的方法形成一个晶体。第一导电几何结构10的一个晶体的面积S1＝6.0mm×6.0mm，第一导电几何结构10的十字型结构的第一横边与第一纵边的宽度均为0.1mm，第一横边与第一纵边的长度均为5.5mm；第二导电几何结构20的一个晶体的面积S2＝12.0mm×12.0mm，第二导电几何结构20的十字型结构的第二横边与第二纵边的宽度均为0.1mm，第二横边与第二纵边的长度均为11.7mm；第三导电几何结构30的一个晶体的面积S3＝8.0mm×8.0mm，第三导电几何结构30的十字型结构的第三横边与第三纵边的宽度为0.1mm，第三横边与第三纵边的长度为7.5mm。

在另一优选的实施例中(为图示)，第一导电几何结构的的十字型结构的第一横边与第一纵边不相等，相同地，第二导电几何结构的十字型结构的第二横边和第二纵边不相等，第三导电几何结构的十字型结构的第三横边和第三纵边不相等。

如图2所示，第三导电几何结构30的十字型结构包括多行，第三导电几何结构30的相邻两行十字型结构相互错开设置，第三导电几何结构30的相邻两行十字型结构中对角相邻的两个十字型结构的第三横边与第三纵边的相交点(即十字型结构的中心点)连线的中点与第二导电几何结构20中的一个十字型结构的第二横边与第二纵边的相交点(即十字型结构的中心点)相重合。

第一导电几何结构10与第二导电几何结构20之间的距离H1以及第二导电几何结构20与第三导电几何结构30之间的距离H2满足：H1＝H2，且1.5mm≤H1≤2.5mm。在本实施例中，相邻两层导电几何结构之间的距离为2.0mm，每层导电几何结构的厚度均为0.018mm，三层导电几何结构安装完成之后，该低通滤波结构的总厚度为4.054mm。

再次参见图1至图3所示，在本实施例中，第一导电几何结构10的十字型结构镂空设置，第二导电几何结构20的十字型结构镂空设置，第二导电几何结构20的十字型结构为实心的十字型体。如图4所示，三层导电几何结构的十字型结构均采用铜金属或银金属进行制造。

如图5所示，是该低通滤波结构的CST仿真结果的曲线图，电磁波的入射角度为零(即电磁波从正面入射)。从图5中，技术人员可以知道，当电磁波低于2GHz时，S21(即透波率)高于-0.5dB，当电磁波为4GHz以下时，S21也高于-1dB，电磁波为12GHz以下S21也只是-2dB左右，而当电磁波高于12GHz时S21一下子掉到了-10dB以下。因此，本实施例的低通滤波结构在电磁波为12GHz以下可透波而且损耗不大，但12GHz以上则会被抑制不可透波。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种天线罩。该天线罩包括低通滤波结构，低通滤波结构为前述的低通滤波结构。

根据本实用新型的又一个方面，提供了一种天线系统。该天线系统包括天线罩，天线罩为前述的天线罩。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种低通滤波结构，其特征在于，包括：多层导电几何结构和基板，所述基板设置在相邻两层所述导电几何结构之间，每层所述导电几何结构包括多个相互不连接的十字型结构，其中一层所述导电几何结构中至少具有一部分十字型结构在相邻层上的投影与该相邻层上设置的导电几何结构中的十字型结构不重合。

2.根据权利要求1所述的低通滤波结构，其特征在于，所述多层导电几何结构包括依次设置的第一导电几何结构(10)、第二导电几何结构(20)及第三导电几何结构(30)，所述第一导电几何结构(10)的各十字型结构在所述第三导电几何结构(30)上的投影与所述第三导电几何结构(30)的十字型结构不重合。

3.根据权利要求2所述的低通滤波结构，其特征在于，所述第一导电几何结构(10)的多个十字型结构包括多行，相邻两行十字型结构相互错开设置，或者多行十字型结构阵列设置；所述第二导电几何结构(20)的多个十字型结构包括多行，相邻两行十字型结构相互错开设置，或者多行十字型结构阵列设置；所述第三导电几何结构(30)的多个十字型结构包括多行，相邻两行十字型结构相互错开设置，或者多行十字型结构阵列设置。

4.根据权利要求2所述的低通滤波结构，其特征在于，所述第一导电几何结构(10)的十字型结构包括相互垂直的第一横边和第一纵边，所述第一横边的长度b1与所述第一纵边的长度c1满足：b1＝c1，且5.0mm≤b1≤7.0mm；

所述第二导电几何结构(20)的十字型结构包括相互垂直的第二横边和第二纵边，所述第二横边的长度b2与所述第二纵边的长度c2满足：b2＝c2，且11mm≤b2≤13mm；

所述第三导电几何结构(30)的十字型结构包括相互垂直的第三横边和第三纵边，所述第三横边的长度b3与所述第三纵边的长度c3满足：b3＝c3，且7.0mm＜b3≤9.0mm。

5.根据权利要求2所述的低通滤波结构，其特征在于，

所述第二导电几何结构(20)的十字型结构包括相互垂直的第二横边和第二纵边，所述第二横边的长度b2与所述第二纵边的长度c2不相等；

所述第三导电几何结构(30)的十字型结构包括相互垂直的第三横边和第三纵边，所述第三横边的长度b3与所述第三纵边的长度c3不相等；

所述第一导电几何结构(10)的十字型结构包括相互垂直的第一横边和第一纵边，所述第一横边的长度b1与所述第一纵边的长度c1不相等。

6.根据权利要求4或5所述的低通滤波结构，其特征在于，所述第二导电几何结构(20)的十字型结构的中心点在所述第一导电几何结构(10)上的投影与所述第一导电几何结构(10)的相应的四个相邻的十字型结构的各所述第一横边与各所述第一纵边共同围成的矩形的中心重合，其中，所述第一导电几何结构(10)的四个相邻的十字型结构的相应的两个所述第一横边之间和相应的两个所述第一纵边之间互不相连。

7.根据权利要求6所述的低通滤波结构，其特征在于，所述第一导电几何结构(10)与所述第二导电几何结构(20)之间的距离H1以及所述第二导电几何结构(20)与所述第三导电几何结构(30)之间的距离H2满足：H1＝H2，且1.5mm≤H1≤2.5mm。

8.根据权利要求2所述的低通滤波结构，其特征在于，所述第一导电几何结构(10)的十字型结构镂空设置。

9.根据权利要求8所述的低通滤波结构，其特征在于，所述第二导电几何结构(20)的十字型结构实心设置，所述第三导电几何结构(30)的十字型结构镂空设置。

10.一种天线罩，其特征在于，包括低通滤波结构，所述低通滤波结构为权利要求1至9中任一项所述的低通滤波结构。

11.一种天线系统，包括天线罩，其特征在于，所述天线罩为权利要求10所述的天线罩。