[发明专利]滤波天线阵列

说明书

本发明公开了一种滤波天线阵列，包括两个相同的对称放置的双层堆叠微带贴片天线和一个带有一分二的功率分配网络，所述的双层堆叠微带贴片天线包括第一微带贴片天线和第二微带贴片天线，所述一分二的功率分配网络包括阻抗变换微带线、同相功率分配微带线、抽头耦合微带线、枝节加载的双模谐振器和缝隙耦合微带线。本发明设计了一个即具有滤波、又具有功率分配功能的滤波功率分配网络，包括双层堆叠微带贴片和功率分配网络，双层堆叠的微带贴片天线作为滤波网络的最后一阶，提高了滤波阶数，同时边沿选择性得到了提升。同时，天线的结构比较紧凑，增益高，滤波特性好。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种滤波天线阵列。

背景技术

天馈系统是无线通信系统的最前端，是无线通信系统不可缺少的关键部件。天馈系统包括天线、滤波器和双工器，传统方法是三者单独设计，然后用射频电缆进行连接。缺点是三者都需要独自的匹配网络与50欧姆馈线进行匹配，带来体积大、总量重的问题，同时，过多的匹配网络带来了损耗大的缺点。

随着无线通信的发展，通信系统越来越趋向于小型化和集成化，因此，一体化的天馈系统具有极大的需求。滤波天线将天线和滤波器联合进行设计，能够使得射频前端系统的结构更加紧凑，减少不必要的损耗引入，使得通信系统的小型化和集成化更加容易实现。

在现有的技术中，滤波天线的设计主要是把天线和滤波器级联设计，它们之间连接端口阻抗不再是设计为50欧姆，而是设计成一个最佳的阻抗。而且天线的带宽较滤波器的带宽要宽，再用滤波器滤出所要的频段。这样的设计会带来边缘频率选择性的恶化，不利于通信。

因此，滤波天线的一体化和集成化设计，滤波网络也是功率分配网络，把天线辐射单元设计成滤波器的最后一阶，提高频率选择性和扩展带宽，是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种滤波天线阵列，与现有的滤波天线相比，天线的频率选择性和带宽有较大的提升，增益较高，带外抑制较好。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种滤波天线阵列，包括上层介质基板10和下层介质基板11，上层介质基板10的上表面印刷有由两个相同的对称放置的第一微带贴片天线1，下层介质基板11的上表面印刷有由两个相同的对称放置的第二微带贴片天线2和一个带有一分二的滤波功能的功率分配网络3，其下表面印刷有反射地板12，所述的第一微带贴片天线1和所述的第二微带贴片天线2上下堆叠设置构成双层堆叠微带贴片天线，其中所述的第一微带贴片天线1为寄生贴片，所述的第二微带贴片天线2为驱动贴片，所述的第一微带贴片天线1包括第一寄生贴片13和第二寄生贴片14，所述的第二微带贴片天线2包括第一驱动贴片15和第二驱动贴片16；

所述的带有一分二的滤波功能的功率分配网络3的一端通过缝隙耦合微带线8与端口相连，另一端与所述的第二微带贴片天线2相连。

进一步地，所述的功率分配网络3包括第一阻抗变换线6、第二阻抗变换线7、同相功率分配微带线4、抽头耦合微带线9、枝节加载的双模谐振器5和缝隙耦合微带线8；所述的枝节加载的双模谐振器5由U型的第一开路线17和加载在U型的第一开路线17凹槽段的第二开路线18组成；

所述的第一阻抗变换线6和所述的第二阻抗变换线7的一端分别与所述的同相功率分配微带线4两端相连，所述的抽头耦合微带线9的一端设置在所述的同相功率分配微带线4的中段，所述的抽头耦合微带线9的另一端与所述的第一开路线17相连。

进一步地，所述的缝隙耦合微带线8设置在所述的第一开路线17的一侧，所述的缝隙耦合微带线8和所述的第一开路线17之间存在耦合间隙，所述的双模谐振器5与所述的缝隙耦合微带线8通过缝隙耦合馈电；所述的双模谐振器5还通过所述的抽头耦合微带线9进行抽头耦合馈电。