CN206564332U - 基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，包括谐振腔和挡板，所述谐振腔的底部开有一具有偏移角度的第一缝隙，所述第一缝隙连接矩形波导；所述挡板设置在谐振腔的顶部外壁上，且挡板上开有一具有偏移角度的第二缝隙，所述第二缝隙作为槽天线；所述第一缝隙从谐振腔的底面上看，为具有偏移角度的矩形结构；所述第二缝隙从挡板的顶面上看，为具有偏移角度的矩形结构；所述第一缝隙在挡板顶面上的投影与第二缝隙相交。本实用新型可以实现带通滤波器，具有体积小、设计简单、易加工、性能好等优点，能够很好的满足现代通讯系统的要求，克服现有单腔单模所存在的零点产生困难问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种天线，尤其是一种基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，属于无线通信领域。
背景技术
微波滤波天线是现代通信系统中发射端和接收端必不可少的器件，其中的滤波部分能对信号起分离作用，让有用的信号尽可能无衰减的通过，对无用的信号尽可能大的衰减抑制其通过，而天线部分把腔体上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波从而实现辐射的目的。随着无线通信技术的发展，信号间的频带越来越窄，这就对滤波器的规格和可靠性提出了更高的要求。腔体滤波器具有高Q值、功率容量大、易于实现、性能稳定等优点而具有很高的应用价值。腔体滤波器通过在上下两个面加槽,实现电感或电容耦合,通过改变槽的位置偏移，角度，宽度，长度等来控制耦合电感或耦合电容的强弱以实现各种滤波功能以及三个模的出现。而槽天线辐射比较好，性能好，结构简单，容易实现。由于以上特点，研究腔体滤波槽天线多模结构、腔体滤波槽天线的小型化得到学者们的广泛关注。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，该天线可以实现带通滤波器，具有体积小、设计简单、易加工、性能好等优点，能够很好的满足现代通讯系统的要求。
本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：
基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，包括谐振腔和挡板，所述谐振腔的底部开有一具有偏移角度的第一缝隙，所述第一缝隙连接矩形波导；所述挡板设置在谐振腔的顶部外壁上，且挡板上开有一具有偏移角度的第二缝隙。
作为一种优选方案，所述第一缝隙开在谐振腔的底部内壁至底部外壁的位置上，所述第二缝隙开在挡板的顶部至底部的位置上。
作为一种优选方案，所述第一缝隙从谐振腔的底面上看，为具有偏移角度的矩形结构；所述第二缝隙从挡板的顶面上看，为具有偏移角度的矩形结构；所述第一缝隙在挡板顶面上的投影与第二缝隙相交。
作为一种优选方案，所述谐振腔的顶部开口，所述挡板的长度大于谐振腔顶部开口的长度，挡板的宽度大于谐振腔顶部开口的宽度。
作为一种优选方案，所述挡板的长度与谐振腔顶部外壁的长度相同，挡板的宽度与谐振腔顶部外壁的宽度相同。
作为一种优选方案，所述第一缝隙和第二缝隙的尺寸相同。
作为一种优选方案，所述挡板通过螺钉固定在谐振腔的顶部外壁上。
作为一种优选方案，所述谐振腔和挡板均采用金属材料制成。
作为一种优选方案，所述谐振腔为矩形腔结构。
作为一种优选方案，所述谐振腔的内部填充有空气。
本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本实用新型具有谐振腔和挡板，在谐振腔的底部开有一具有偏移角度的缝隙，将挡板设置在谐振腔的顶部外壁上，并在挡板上开有一具有偏移角度的缝隙，谐振腔底部的缝隙连接矩形波导，挡板的缝隙作为槽天线，利用谐振腔底部缝隙连接的矩形波导馈电，产生三个模式，将能量输入到谐振腔中进行谐振滤波，在谐振滤波后，通过挡板的缝隙将能量辐射出去，能够满足小型化、高选择性、高Q值、设计和加工简单等特点，克服现有单腔单模所存在的零点产生困难问题。
2、本实用新型将滤波器和天线整合在一起，结构简单，加工容易、应用范围广，解决了其复杂的加工问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的单腔三模滤波槽天线结构示意图。
图2为本实用新型实施例1的单腔三模滤波槽天线左侧视图。
图3为本实用新型实施例1的单腔三模滤波槽天线俯视图。
图4为本实用新型实施例1的单腔三模滤波槽天线的频率响应电磁仿真曲线图。
图5为加工本实用新型实施例1的单腔三模滤波槽天线时的矩形金属块示意图。
图6为加工本实用新型实施例1的单腔三模滤波槽天线时的金属板示意图。
其中，1-谐振腔，2-挡板，3-第一缝隙，4-第二缝隙。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1～图3所示，本实施例的单腔三模滤波槽天线包括谐振腔1和挡板2，所述谐振腔1为矩形腔结构，内部填充有空气，谐振腔1的顶部开口；所述挡板2通过螺钉固定在谐振腔1的顶部外壁上，挡板2的长度大于谐振腔1顶部开口的长度，挡板2的宽度大于谐振腔1顶部开口的宽度，本实施例中，挡板2的长度与谐振腔1顶部外壁的长度相同，挡板2的宽度与谐振腔1顶部外壁的宽度相同；谐振腔1的底部开有一具有偏移角度的第一缝隙3，挡板2上开有一具有偏移角度的第二缝隙4，该第一缝隙3和第二缝隙4的偏移角度可以为30～60度，本实施例中的偏移角度为45度，第一缝隙3和第二缝隙4的尺寸相同。
所述第一缝隙3开在谐振腔1的底部内壁至底部外壁的位置上，所述第二缝隙4开在挡板2的顶部至底部的位置上；所述第一缝隙3从谐振腔1的底面上看，为具有偏移角度的矩形结构；所述第二缝隙4从挡板的顶面上看，为具有偏移角度的矩形结构；所述第一缝隙3在挡板2顶面上的投影与第二缝隙4相交。
本实施例的单腔三工三频槽天线工作原理如下：
第一缝隙3连接矩形波导，第二缝隙4作为槽天线，第一缝隙3的矩形波导为输入端口(第一端口)，第二缝隙4为输出端口(第二端口)，利用第一缝隙3连接的矩形波导馈电，产生三个模式，将能量输入到谐振腔1内部进行谐振滤波，在谐振滤波后，通过第二缝隙4将能量辐射出去，频率响应电磁仿真曲线如图4所示，S1,1表示第一端口的回波损耗。
本实施例的单腔三工三频槽天线加工过程如下：
第一部分：如图5所示，在一个矩形金属块中间开一个矩形腔作为谐振腔1，谐振腔1的底部留一定的厚度开一条偏移为θ的斜缝(第一缝隙3)，该斜缝直接接矩形波导并且能产生三个模式，在谐振腔1的顶部直接开口；
第二部分：如图6所示，将一块金属板作为挡板2，在挡板2开一条有偏移为θ的斜缝(第二缝隙4)，该斜缝作为槽天线，挡板2长、宽尺寸应比谐振腔1的顶部开口大，以满足全封闭的要求。
将第一部分和第二部分用螺钉固定，最后连上矩形波导进行测试。
上述实施例中，所述谐振腔和挡板采用的金属材料可以为铝、铁、锡、铜、银、金和铂的任意一种，或可以为铝、铁、锡、铜、银、金和铂任意一种的合金。
综上所述，本实用新型具有谐振腔和挡板，在谐振腔的底部开有一具有偏移角度的缝隙，将挡板设置在谐振腔的顶部外壁上，并在挡板上开有一具有偏移角度的缝隙，谐振腔底部的缝隙连接矩形波导，挡板的缝隙作为槽天线，利用谐振腔底部缝隙连接的矩形波导馈电，产生三个模式，将能量输入到谐振腔中进行谐振滤波，在谐振滤波后，通过挡板的缝隙将能量辐射出去，能够满足小型化、高选择性、高Q值、设计和加工简单等特点，克服现有单腔单模所存在的零点产生困难问题。
以上所述，仅为本实用新型专利较佳的实施例，但本实用新型专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利所公开的范围内，根据本实用新型专利的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型专利的保护范围。
Claims (10)
1.基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，其特征在于：包括谐振腔和挡板，所述谐振腔的底部开有一具有偏移角度的第一缝隙，所述第一缝隙连接矩形波导；所述挡板设置在谐振腔的顶部外壁上，且挡板上开有一具有偏移角度的第二缝隙，所述第二缝隙作为槽天线。
2.根据权利要求1所述的基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，其特征在于：所述第一缝隙开在谐振腔的底部内壁至底部外壁的位置上，所述第二缝隙开在挡板的顶部至底部的位置上。
3.根据权利要求1所述的基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，其特征在于：所述第一缝隙从谐振腔的底面上看，为具有偏移角度的矩形结构；所述第二缝隙从挡板的顶面上看，为具有偏移角度的矩形结构；所述第一缝隙在挡板顶面上的投影与第二缝隙相交。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，其特征在于：所述谐振腔的顶部开口，所述挡板的长度大于谐振腔顶部开口的长度，挡板的宽度大于谐振腔顶部开口的宽度。
5.根据权利要求4所述的基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，其特征在于：所述挡板的长度与谐振腔顶部外壁的长度相同，挡板的宽度与谐振腔顶部外壁的宽度相同。
6.根据权利要求1-3任一项所述的基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，其特征在于：所述第一缝隙和第二缝隙的尺寸相同。
7.根据权利要求1-3任一项所述的基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，其特征在于：所述挡板通过螺钉固定在谐振腔的顶部外壁上。
8.根据权利要求1-3任一项所述的基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，其特征在于：所述谐振腔和挡板均采用金属材料制成。
9.根据权利要求1-3任一项所述的基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，其特征在于：所述谐振腔为矩形腔结构。
10.根据权利要求1-3任一项所述的基于波导馈电的单腔三模滤波槽天线，其特征在于：所述谐振腔的内部填充有空气。
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