CN208478556U - 一种谐波抑制天线及wifi设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天线技术领域，公开了一种谐波抑制天线及WIFI设备，谐波抑制天线包括介质板以及印制在介质板的正面上的天线本体，天线本体包括辐射单元以及与辐射单元连接的馈电端；介质板的背面上设有接地平面，接地平面上设有缺陷地滤波器；缺陷地滤波器与馈电端相对设置，且缺陷地滤波器与馈电端电连接。由于设于馈电端的正下方的缺陷地滤波器能够有效地抑制谐波和杂散的辐射，因此使得具有该谐波抑制天线的WIFI设备不会由于辐射谐波和杂散而对其它设备造成电磁干扰，从而提高了该WIFI设备的电磁兼容能力；同时，由于辐射单元与缺陷地滤波器采用一体化设计，使得谐波抑制天线具有紧凑易用的特点，从而减少了谐波抑制天线后期调试的工作量。

Description

一种谐波抑制天线及WIFI设备

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别是涉及一种谐波抑制天线及 WIFI设备。

背景技术

目前，现有WIFI设备所使用的天线的设计关注点一般落在主波频段的辐射特性上，实际上由于微波频段具有和波长周期性相关的特性，因此如果不做特殊处理，天线在谐波频段也会产生辐射。

但是，由于目前市面上的WIFI设备所使用的天线一般未考虑谐波抑制的问题，甚至可能还会出现谐波增益，从而导致现有WIFI设备辐射的谐波对其它设备造成电磁干扰，进而降低了WIFI设备的电磁兼容能力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种谐波抑制天线及WIFI设备，以解决现有WIFI设备辐射的谐波对其它设备造成电磁干扰的技术问题，从而抑制谐波辐射，以提高WIFI设备的电磁兼容能力。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种谐波抑制天线，包括介质板以及印制在所述介质板的正面上的天线本体，所述天线本体包括辐射单元以及与辐射单元连接的馈电端；所述介质板的背面上设有接地平面，所述接地平面上设有缺陷地滤波器；所述缺陷地滤波器与所述馈电端相对设置，且所述缺陷地滤波器与所述馈电端电连接。

作为优选方案，所述缺陷地滤波器包括哑铃型缺陷地结构，所述哑铃型缺陷地结构蚀刻在所述接地平面上。

作为优选方案，所述哑铃型缺陷地结构包括槽型缝隙以及与所述槽型缝隙连通的两个矩形开槽，所述槽型缝隙设于两个所述矩形开槽之间；所述槽型缝隙的一端与一个所述矩形开槽连接，所述槽型缝隙的另一端与另一个所述矩形开槽连接。

作为优选方案，所述哑铃型缺陷地结构为两个。

作为优选方案，所述缺陷地滤波器为带阻滤波器。

作为优选方案，所述馈电端包括共面波导传输线和馈电点，所述共面波导传输线的一端连接在所述馈电点上，所述共面波导传输线的另一端连接在所述辐射单元上。

作为优选方案，所述馈电端上设有两排接地通孔，且所述通孔连接所述馈电端的正面和所述介质板的背面；其中，一排所述通孔设于所述共面波导传输线的一侧，另一排所述通孔设于所述共面波导传输线的另一侧。

作为优选方案，所述辐射单元包括多个辐射部以及设于相邻两个辐射部之间的移相器；所述共面波导传输线的另一端连接在其中一个所述辐射部上。

作为优选方案，所述移相器为方波结构。

为了解决相同的技术问题，本实用新型化提供一种WIFI设备，包括壳体以及上述的谐波抑制天线，所述谐波抑制天线连接在所述壳体上。

本实用新型提供一种谐波抑制天线，包括介质板以及印制在介质板的正面上的天线本体，天线本体包括辐射单元以及与辐射单元连接的馈电端；介质板的背面上设有接地平面，接地平面上设有缺陷地滤波器；缺陷地滤波器与馈电端相对设置，且缺陷地滤波器与馈电端电连接。由于设于馈电端的正下方的缺陷地滤波器能够有效地抑制谐波和杂散的辐射，因此使得具有该谐波抑制天线的WIFI设备不会由于辐射谐波和杂散而对其它设备造成电磁干扰，从而提高了该WIFI设备的电磁兼容能力；同时，由于辐射单元与缺陷地滤波器采用一体化设计，使得谐波抑制天线具有紧凑易用的特点，从而减少了谐波抑制天线后期调试的工作量。此外，由于该谐波抑制天线采用在馈电端的正下方设置缺陷地滤波器的方式来抑制谐波和杂散的辐射，使得缺陷地滤波器在抑制谐波辐射的同时不会影响到谐波抑制天线的主波增益，从而确保了谐波抑制天线的接收性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的谐波抑制天线的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的谐波抑制天线的俯视图；

图3是本实用新型实施例中的谐波抑制天线的正视图；

图4是本实用新型实施例中的缺陷地滤波器与介质板的连接示意图；

图5是本实用新型实施例中的谐波抑制天线的输入回波的仿真图；

图6是本实用新型实施例中的谐波抑制天线在极坐标下的增益方向图。

其中，1、介质板；11、接地平面；2、天线本体；21、辐射单元； 211、辐射部；212、移相器；22、馈电端；221、共面波导传输线； 222、馈电点；223、接地通孔；3、缺陷地滤波器；31、哑铃型缺地陷结构；311、槽型缝隙；312、矩形开槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的说明中，上、下、左、右、前和后以及正面和背面等方位的描述都是针对图1进行限定的，当谐波抑制天线的放置方式发生改变时，其相应的方位描述也将根据放置方式的改变而改变，本实用新型在此不做赘述。

结合图1至图3所示，本实用新型优选实施例的一种谐波抑制天线，包括介质板1以及印制在所述介质板1的正面上的天线本体2，所述天线本体2包括辐射单元21以及与辐射单元21连接的馈电端 22；所述介质板1的背面上设有接地平面11，所述接地平面11上设有缺陷地滤波器3；所述缺陷地滤波器3与所述馈电端22相对设置，且所述缺陷地滤波器3与所述馈电端22电连接。

在本实用新型实施例中，由于设于所述馈电端22的正下方的所述缺陷地滤波器3能够有效地抑制谐波和杂散的辐射，因此使得具有该谐波抑制天线的WIFI设备不会由于辐射谐波和杂散而对其它设备造成电磁干扰，从而提高了该WIFI设备的电磁兼容能力；同时，由于所述辐射单元21与所述缺陷地滤波器3采用一体化设计，使得所述谐波抑制天线具有紧凑易用的特点，从而减少了所述谐波抑制天线后期调试的工作量。

此外，由于该谐波抑制天线采用在所述馈电端22的正下方设置所述缺陷地滤波器3的方式来抑制谐波和杂散的辐射，使得所述缺陷地滤波器3在抑制谐波辐射的同时不会影响到所述谐波抑制天线的主波增益，从而确保了所述谐波抑制天线的接收性能。

结合图1至图4所示，为了提高所述缺陷地滤波器3抑制谐波辐射的能力，本实施例中的所述缺陷地滤波器3包括哑铃型缺陷地结构 31，所述哑铃型缺陷地结构31蚀刻在所述接地平面11上。此外，由于所述哑铃型缺陷地结构31具有主波频带插损较小的特性和良好的带阻特性，因此使得所述缺陷地滤波器3在抑制谐波辐射的同时具有体积紧凑和主波频带插损较小的优点。

具体地，为了实现所述哑铃型缺陷地结构31的哑铃型形状，以确保所述哑铃型缺陷地结构31能够有效抑制谐波辐射，本实施例中的所述哑铃型缺陷地结构31包括槽型缝隙311以及与所述槽型缝隙 311连通的两个矩形开槽312，所述槽型缝隙311设于两个所述矩形开槽312之间；所述槽型缝隙311的一端与一个所述矩形开槽312连接，所述槽型缝隙311的另一端与另一个所述矩形开槽312连接。

如图4所示，为了进一步提高所述缺陷地滤波器3抑制谐波辐射的能力，优选地，实施例中的所述哑铃型缺陷地结构31为两个，且两个所述哑铃型缺陷地结构31在所述接地平面11上呈线性分布。当然，在本实用新型实施例中，所述哑铃型缺陷地结构31的数量和位置分布可以根据实际使用要求设置，只需满足有利于提高所述陷地滤波器3抑制谐波辐射的能力即可，在此不做更多的赘述。

在本实用新型实施例中，为了进一步提高所述缺陷地滤波器3抑制谐波辐射的能力，优选地，本实施例中的所述缺陷地滤波器3为带阻滤波器。

结合图1至图3所示，为了便于在所述接地平面11上蚀刻所述哑铃型缺陷地结构31，以实现所述缺陷地滤波器3对谐波辐射的抑制，本实施例中的所述馈电端22包括共面波导传输线221和馈电点 222，所述共面波导传输线221的一端连接在所述馈电点222上，所述共面波导传输线221的另一端连接在所述辐射单元21上。由于所述共面波导传输线221具有工艺简单、损耗低和易于集成其它元器件的优点，因此便于在所述共面波导传输线221的正下方的地平面蚀刻所述哑铃型缺陷地结构31，从而便于在所述馈电端22的正下方设置所述缺陷地滤波器3，以实现所述缺陷地滤波器3对谐波辐射的抑制。

结合图1至图3所示，为了避免谐波从所述共面波导传输线221 的两侧辐射出去，本实施中的所述馈电端22上设有两排接地通孔223，且所述通孔223连接所述馈电端22的正面(即所述馈电端22的正面地平面)和所述介质板1的背面(即所述介质板1的背面地平面)；其中，一排所述通孔223设于所述共面波导传输线221的一侧，另一排所述通孔223设于所述共面波导传输线221的另一侧，以使得谐波能量被约束在位于两排所述接地通孔223之间的所述介质板1中，从而使得所述缺陷地滤波器3能够抑制该谐波的辐射，以避免由于谐波能量泄露而对其它设备造成电磁干扰，从而进一步提高具有所述谐波抑制天线的WIFI设备的电磁兼容能力。

结合图1至图3所示，为了在实现所述谐波抑制天线抑制谐波辐射的同时，确保所述谐波抑制天线的主波增益能够满足设计指标，本实施例中的所述辐射单元21包括多个辐射部211以及设于相邻两个辐射部211之间的移相器212；所述共面波导传输线221的另一端连接在其中一个所述辐射部211上，以使所述移相器212与所述哑铃型缺陷结构31和所述共面波导传输线221能够共同确保所述谐波抑制天线在主波频段的输入回波尽量小，而在谐波频段的输入回波尽量大，从而使得所述谐波抑制天线既能满足谐波抑制设计指标又能满足主波增益设计指标。

结合图1至图3所示，为了提高所述移相器212对所述谐波抑制天线的主波增益效果，优选地，本实施例中的所述移相器212为方波结构。当然，在本实用新型实施例中，所述移相器212的形状也可以采用其它形状，只需满足有利于提高所述移相器212对所述谐波抑制天线的主波增益效果即可，在此不做更多的赘述。

在本实用新型实施例中，所述辐射部211的数量可以根据实际使用要求设置，如2个、3个和4个等。为了在确保所述辐射单元21 能够使所述谐波抑制天线的主波增益满足设计要求的同时，使结构简单化，以降低成本，优选地，本实施例中的所述辐射部211为三个，且三个所述辐射部211在所述介质板1的正面上呈线性分布；相应地，所述移相器212为两个，且两个所述移相器212在所述介质板1的正面1呈线性分布。

在本实用新型实施例中，通过对所述谐波抑制天线进行仿真分析，得到如图5和图6所示的仿真结果。图5和图6中的仿真结果表明：所述谐波抑制天线在主波2.45GHz处的输入回波S₁₁为－18dB，主波增益为5dBi，最大辐射方向为与天线垂直的平面，在谐波4.9GHz处的输入回波S₁₁为－1dB，其满足谐波抑制和主波增益的设计指标。

为了解决相同的技术问题，本实用新型化提供一种WIFI设备，包括壳体以及上述的谐波抑制天线，所述谐波抑制天线连接在所述壳体上。

本实用新型提供一种谐波抑制天线及WIFI设备，谐波抑制天线包括介质板1以及印制在介质板1的正面上的天线本体2，天线本体 2包括辐射单元21以及与辐射单元21连接的馈电端22；介质板1的背面上设有接地平面11，接地平面11上设有缺陷地滤波器3；缺陷地滤波器3与馈电端22相对设置，且缺陷地滤波器3与馈电端22电连接。由于设于馈电端22的正下方的缺陷地滤波器3能够有效地抑制谐波和杂散的辐射，因此使得具有该谐波抑制天线的WIFI设备不会由于辐射谐波和杂散而对其它设备造成电磁干扰，从而提高了该 WIFI设备的电磁兼容能力；同时，由于辐射单元21与缺陷地滤波器 3采用一体化设计，使得谐波抑制天线具有紧凑易用的特点，从而减少了谐波抑制天线后期调试的工作量。此外，由于该谐波抑制天线采用在馈电端22的正下方设置缺陷地滤波器3的方式来抑制谐波和杂散的辐射，使得缺陷地滤波器3在抑制谐波辐射的同时不会影响到谐波抑制天线的主波增益，从而确保了谐波抑制天线的接收性能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种谐波抑制天线，其特征在于，包括介质板以及印制在所述介质板的正面上的天线本体，所述天线本体包括辐射单元以及与辐射单元连接的馈电端；所述介质板的背面上设有接地平面，所述接地平面上设有缺陷地滤波器；所述缺陷地滤波器与所述馈电端相对设置，且所述缺陷地滤波器与所述馈电端电连接。

2.如权利要求1所述的谐波抑制天线，其特征在于，所述缺陷地滤波器包括哑铃型缺陷地结构，所述哑铃型缺陷地结构蚀刻在所述接地平面上。

3.如权利要求2所述的谐波抑制天线，其特征在于，所述哑铃型缺陷地结构包括槽型缝隙以及与所述槽型缝隙连通的两个矩形开槽，所述槽型缝隙设于两个所述矩形开槽之间；所述槽型缝隙的一端与一个所述矩形开槽连接，所述槽型缝隙的另一端与另一个所述矩形开槽连接。

4.如权利要求2所述的谐波抑制天线，其特征在于，所述哑铃型缺陷地结构为两个。

5.如权利要求1所述的谐波抑制天线，其特征在于，所述缺陷地滤波器为带阻滤波器。

6.如权利要求1－5任一项所述的谐波抑制天线，其特征在于，所述馈电端包括共面波导传输线和馈电点，所述共面波导传输线的一端连接在所述馈电点上，所述共面波导传输线的另一端连接在所述辐射单元上。

7.如权利要求6所述的谐波抑制天线，其特征在于，所述馈电端上设有两排接地通孔，且所述通孔连接所述馈电端的正面和所述介质板的背面；其中，一排所述通孔设于所述共面波导传输线的一侧，另一排所述通孔设于所述共面波导传输线的另一侧。

8.如权利要求6所述的谐波抑制天线，其特征在于，所述辐射单元包括多个辐射部以及设于相邻两个辐射部之间的移相器；所述共面波导传输线的另一端连接在其中一个所述辐射部上。

9.如权利要求8所述的谐波抑制天线，其特征在于，所述移相器为方波结构。

10.一种WIFI设备，其特征在于，包括壳体以及如权利要求1－9任一项所述的谐波抑制天线，所述谐波抑制天线连接在所述壳体上。