[发明专利]小型滤波天线

说明书

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别涉及一种小型滤波天线，可用于无线移动通信系统中无限信号的发射与接收。

背景技术

天线作为无线通信系统中重要的部件，不仅可以辐射或者接收有用的射频信号，而且对于不在其工作频段内的其他无用或者有害信号，天线也会进行无差别的辐射或者接收。在某些情况下，这种不利因素会对天线发射和接收系统造成较大的干扰。同时，随着移动通信的迅猛发展，作为无线通信系统中重要组成部分的天线，其设计技术也随着系统技术的演进而不断发展和提高。天线小型化的需求愈发迫切，已经成为了未来天线的发展趋势。

为了消除无用或有害信号对通信系统的干扰，通常在天线的馈电网络加入滤波器来过滤这些信号，这不仅增加了系统的复杂度，也增加了成本。Neema C Babu和Sreedevi K Menon在2016年国际会议上提出的“Design of an Open Loop Resonator Based Filtering Antenna for WiFi Applications”中将一个带通滤波器串联在微带天线上，实现了滤波特性，然而造成了增加了系统的复杂度，也没有实现天线的小型化。这些不利因素将会极大影响到无线通信的效果。

发明内容

本发明的目的在于提出一种小型滤波天线，用于解决现有滤波天线尺寸大的问题。

本发明的技术关键是：通过将滤波器嵌入到天线之中，并与天线共同谐振，实现其小型化。整个天线包括:辐射振子1、馈电微带线2、滤波器3、介质板4和馈电端口5，辐射振子1包括左辐射片11、右辐射片12和矩形金属片13，其特征在于：

左辐射片11、右辐射片12和矩形金属片13印制在介质板4的上层；馈电微带线2和滤波器3均印制在介质板4的下层；

馈电微带线2采用倒“L”形结构；

滤波器3位于左辐射片11与右辐射片12之间，且靠近于馈电微带线2的左侧，并与馈电微带线2的底部相连。

进一步，倒“L”形结构，是由一段弯折的横金属线和倒“T”形竖金属线依次连接组成，其中，横金属线的线宽W1为0.2-1mm，线长L1为3-7mm；竖金属线较宽的线宽W2为0.6-1.2mm，线长L2为0.5-1.2mm；竖金属线较细的线宽W3为0.1-0.3mm，线长L3为2-6mm。

进一步，左辐射片11与右辐射片12结构相同，且它们的底部均与矩形金属片13相连，该左右辐射片11，12均为由一横一竖的两个矩形片组成的倒“L”形结构，其横矩形片的宽度W4为1-4mm，长度L4为10-15mm；竖矩形片的宽度W5为1-3mm，长度L5为8-10mm；该矩形金属片13高度H1为1-2mm，宽度W6为4-10mm，且W6>W5。

进一步，所述滤波器3由一段弯折的金属线和一个矩形片组成,该弯折的金属线的长L6为4-7mm，线宽W7＝W3；该矩形片的高度H2为1.1-1.4mm，宽度W8为0.8-1.6mm。

进一步，所述介质板4采用“T”形结构，该介质板4横板的长度L7为30-50mm，且L7>L4，宽度W9为2-5mm，且W9>W4；竖板长度L8为9-11mm，且L8>L5，宽度W10＝W6；该介质板厚度H3为0.2-1mm。

进一步，馈电端口5分别与右辐射片12和馈电微带线2相连。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明由于将滤波器3限制在左辐射片11与右辐射片12之间，且靠近于馈电微带线2的左侧的区域内，并连接在馈电微带线之上，无需增加新的空间和馈电线长度，实现了天线的小型化。

2、本发明由于采用的滤波器3是在天线工作带外产生谐振，使得滤波天线具有2个倍频的带外抑制特性。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明三种实施例的回波损耗S11仿真图；

图3为本发明三种实施例的增益仿真图；

图4为本发明实施例1在2.9GHz处的方向图；

图5为本发明实施例2在2.7GHz处的方向图；

图6为本发明实施例3在3.1GHz处的方向图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明的目的、技术方案和技术效果作进一步描述，应该理解此处描述的具体实施例仅用于对本发明的解释，不视为对本发明的限制。