[发明专利]具有抗干扰特性的双频滤波器天线

说明书

技术领域

本发明属于电磁兼容与天线技术领域，具体涉及一种具有抗干扰特性的小型化双频滤波器天线。

背景技术

随着现代移动通信的飞速发展，无线通信在人们工作与生活中扮演的角色越来越重要。同时，许多无线标准不断地走出实验室，继而被应用到实际生产生活当中，比如现在已经走入千家万户的无线局域网(WLAN)服务，根据IEEE802.11b/a标准，其工作频段为2.4-2.4835GHz和5.15-5.35GHz。但是，随着人们对无线通信需求的增加，以及有限频谱资源限制，使得各种无线标准间频率间隔过窄，从而容易造成相互间的干扰，比如全球微波互联接入(WiMax)工作在2.5–2.69GHz和3.4–3.69GHz。因此设计一款性能优良的多频天线用于覆盖WLAN2.4GH和5GHz频段，并且滤除其他通信频段的干扰就显得很有必要。同时天线的小型化也非常重要，天线的小型化适应整个系统小型化的趋势、降低了天线的构建成本，同时提高了抵御自然界作用的能力，而且加强了掩蔽性。实际应用中，小型化天线越来越受到重视。因此，多频天线的小型化设计是一个非常现实和迫切的研究课题。然而，天线的性能对物理尺寸具有很强的依赖性，尺寸的减小意味着天线的频带变窄、效率降低。如何在保证天线性能的前提下努力减小天线的尺寸、展宽频带是当今世界性的热点研究课题。

关于将滤波器与天线集成设计为一个模块，已经有相关的研究。Froppier通过在喇叭天线中插入金属柱的方法，使天线产生滤波特性。Mandal等人在将滤波器与天线集成为一个微波器件时，为了减小尺寸，事先设计好具有合适结构的带通滤波器，而后直接插入天线的馈电部分。近年来，Lin等人提出了一种协同设计的方法将滤波器与天线进行一体化设计。这种集成方法减小了集成天线系统的尺寸和滤波器与天线之间的传输损耗。但是，上述研究方法只对单频带滤波器天线开展了研究，没有对能广泛应用于双通带通信系统的双频率带滤波器天线开展研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种具有抗干扰特性的双频滤波器天线。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种具有抗干扰特性的双频滤波器天线，其特征在于：它由单极子天线和双频滤波器构成，且整体印制于介质基片的正面；其中，

单极子天线包括一个单极子，单极子顶部加载有沿单极子轴对称的矩形环，单极子中部加载有沿单极子轴对称的2个内径为R的半圆环，其中一个半圆环为张角为α的开口环，另一个半圆环为闭口环，开口环的开口向上；

单极子天线的下端与位于双频滤波器顶部的滤波器输出端馈线连接；

双频滤波器为交指结构，由竖直的交指谐振器交叉设置而成，相邻的交指谐振器之间间距为S₂，交指谐振器由宽为W₄、长为L₃的交指宽线和宽为W₅、长为L₃的交指窄线连接而成，相同方向设置的交指谐振器的交指宽线通过宽为W₈的交指连接线连接；双频滤波器的两端设有与交指谐振器距离为S₁的耦合线，耦合线由宽为W₉、长为L₅的耦合窄线和宽为W₁₀、长为L₄的耦合宽线连接而成；双频滤波器的上下设有水平方向宽为W₁₁的耦合连接线，耦合连接线与耦合宽线连接；双频滤波器的输入端馈线与下方的耦合连接线连接，双频滤波器的输出端馈线与上方的耦合连接线连接；

所述的介质基片背面设有金属接地板，在单极子天线的下端对应的金属接地板处设有矩形槽。

本发明的有益效果为：实现了双频滤波器和天线的集成，可广泛应用于双通带通信系统；通过在单极子顶部加载矩形环的方式实现天线的小型化，该小型化技术利用了在谐振频点处矩形环与单极子电抗互补的特性；通过调节单极子的长度、半圆环的半径和开口环的张角，可使得天线同时工作于WLAN2.45GH和5.2GHz频段，在这两个频段均具有良好的特性，并且在2.45GHz和5.2GHz频段外具有很好的带外抑制特性，能够有效隔离带外信号的干扰。

附图说明

图1为本发明一实施例的天线结构示意图。

图2为本发明一实施例的滤波器结构示意图。

图3为本发明一实施例的整体结构主视图。

图4为本发明一实施例的整体结构后视图。