滤波结构、天线罩及天线系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及滤波领域，具体而言，涉及一种滤波结构、天线罩及天线系统。
【背景技术】
[0002]—般情况下，天线系统都会设置有天线罩。天线罩的目的是保护天线系统免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响，使天线系统工作性能比较稳定、可靠。同时减轻天线系统的磨损、腐蚀和老化，延长使用寿命。但是天线罩是天线前面的障碍物，对天线辐射波会产生吸收和反射，改变天线的自由空间能量分布，并在一定程度上影响天线的电气性能。
[0003]使用纯材料天线罩在一定的范围内会影响天线的性能。其中，用于制作天线罩的纯材料为普通的物理材料，在制作纯材料天线罩时，利用半波长或四分之一波长理论，并根据不同的天线频率，改变纯材料的厚度，用以减小对电磁波的透波响应。在设计制作纯材料天线罩的时候，当天线的辐射波波长过长时，利用半波长或四分之一波长理论，纯材料天线罩会显得比较厚，进而使得整个天线罩的重量过大。另一方面，纯材料的透波性能比较均一，工作频段内透波，其相邻频段透波效果亦优，工作频段外的透波容易干扰天线的正常工作。
[0004]针对现有技术中对天线工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题，尤其是针对现有技术中兼具低通滤波与带通滤波的天线系统的工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的主要目的在于提供一种滤波结构、天线罩及天线系统，以解决现有技术中兼具低通滤波与带通滤波的天线系统对工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供了一种滤波结构，包括:至少两层导电几何结构层与设置在两层导电几何结构层之间的介质层，各层导电几何结构层包括多个互不相连的十字型导电结构与连接在十字型导电结构的四个端部的一字型导电结构，各相邻的一字型导电结构的相邻端部之间互不相连，其中一层导电几何结构层的各十字型导电结构的四个端部上连接的一字型导电结构的延长线所围成的区域的投影与另一层导电几何结构层的至少一个十字型导电结构的四个端部上连接的一字型导电结构的延长线所围成的区域的投影至少部分重合。
[0007]进一步地，各十字型导电几何结构的大小和形状均相同。
[0008]进一步地，各一字型导电结构的形状和大小均相同，其中，一字型导电结构的金属线宽度大于十字型导电结构的金属线宽度。
[0009]进一步地，其中一层导电几何结构层的十字型导电结构的四个端部上连接的一字型导电结构所围成的区域的投影与另一层导电几何结构层的十字型导电结构的四个端部上连接的一字型导电结构所围成区域的投影相重合。
[0010]进一步地，同一层导电几何结构层的多个十字型导电结构呈矩形阵列分布。
[0011]进一步地，同一层导电几何结构层的相邻两个十字型导电结构之间的相对的一字型导电结构平行设置。
[0012]进一步地，同一层导电几何结构层的相邻两个十字型导电结构之间的相对设置的一字型导电结构的距离LI满足:1.5mm ^ LI ^ 2.5mm。
[0013]进一步地，各十字型导电结构包括第一边和第二边，第一边的线宽L2和第二边的线宽L3满足:L2 = L3，0.07mm彡L2彡0.13mm ;各一字型导电结构的线宽L4满足:0.3mm < L4 < 0.7mm。
[0014]进一步地，各一字型导电结构的长度L5满足:4.5mm ^ L5 ^ 5.5mm。
[0015]进一步地，在竖直方向上，相邻两个一字型导电结构的对应的端点的竖直距离L7满足:0.5mm < L7 < 1.5mm。
[0016]进一步地，介质层为软板层，滤波结构还包括预浸料基板和蜂窝基板，导电几何结构层设置在软板层上，软板层和导电几何结构层夹设在两相邻预浸料基板之间，预浸料基板夹设在蜂窝基板与软板层之间。
[0017]进一步地，蜂窝基板的厚度L6满足:14.5mm ^ L6 ^ 15.5_。
[0018]进一步地，蜂窝基板与相邻的预浸料基板之间通过粘接层连接。
[0019]进一步地，远离蜂窝基板的预浸料基板的厚度大于靠近蜂窝基板的预浸料基板的厚度。
[0020]根据本实用新型的另一方面，提供了一种天线罩，包括前述的滤波结构。
[0021]根据本实用新型的另一方面，提供了一种天线系统，包括天线罩，天线罩为前述的天线罩。
[0022]应用本实用新型的技术方案，该滤波结构包括两层导电几何结构层和介质层，其中各导电几何结构层包括多个互不相连的形状和大小均相同的十字型导电结构与连接在十字型导电结构的四个端部的一字型导电结构，各一字型导电结构互不相连，其中一层导电几何结构层的十字型导电结构与相应的四个一字型导电结构形成的田字型区域与另一层导电几何结构层的相应的田字型区域至少部分重合，其中，一字型导电结构的金属线宽度大于十字型导电结构的金属线宽度。上述滤波结构能够调节介电常数和磁导率，通过预定厚度的介质层将导电几何结构层之间的距离限定在优化的范围内，使两层导电几何结构层之间的电磁波产生更好的共振效果，可以使得电磁波通过本实用新型的透波结构时，第一波段范围内的电磁波实现低通滤波，以及第二波段范围内的电磁波实现带通滤波，工作频段的电磁波能高效率穿透，能够有效地截止高于工作频段的电磁波，从而解决了滤波结构对工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题，进而达到了增强对工作频段外的电磁波的抑制的效果。
【附图说明】
[0023]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0024]图1示出了根据本实用新型的滤波结构的实施例的剖视结构示意图；
[0025]图2示出了图1的滤波结构的导电几何结构层的立体结构示意图；
[0026]图3示出了图2的滤波结构的导电几何结构层的详细结构示意图；
[0027]图4示出了图2的其中一层导电几何结构层中分隔出的1mmXlOmm的小单元的详细结构示意图；
[0028]图5示出了根据本实用新型的滤波结构的实施例的CST仿真效果效果曲线图；
[0029]图6示出了图5的局部曲线图；
[0030]图7示出了图5的另一局部曲线图。
[0031]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0032]10、导电几何结构层；11、十字型导电结构；12、一字型导电结构；20、介质层；30、
预浸料基板。
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0034]如图1和图2所示，本实用新型的实施例的滤波结构包括:至少两层结构相同的导电几何结构层10，即至少两层导电几何结构层10的形状和大小均相同，与设置在两层导电几何结构层10之间的预定厚度的介质层20，每层导电几何结构层10的厚度范围均为0.015mm至0.021mm，优选地每层导电几何结构层10的厚度均为0.018mm，各层导电几何结构层10包括多个互不相连的十字型导电结构11与连接在十字型导电结构11的四个端部的一字型导电结构12，各相邻的一字型导电结构12的相邻端部之间互不相连，其中一层导电几何结构层10的各十字型导电结构11的四个端部上连接的一字型导电结构12的延长线所围成的区域的投影与另一层导电几何结构层10的至少一个十字型导电结构11的四个端部上连接的一字型导电结构12的延长线围成的区域的投影至少部分重合，其中，一字型导电结构12的金属线宽度大于十字型导电结构11的金属线宽度。
[0035]上述结构能够调节介电常数和磁导率，通过预定厚度的介质层将导电几何结构层之间的距离限定在优化的范围内，使两层导电几何结构层之间的电磁波产生更好的共振效果，可以使得电磁波通过本实用新型的低通透波结构时，第一波段范围内(即O至3.56GHz频率范围内)的电磁波实现低通滤波，以及第二波段范围内(即6.51GHz至12.71GHz频率范围内)的电磁波实现带通滤波，工作频段的电磁波能高效率穿透，能够有效地截止高于工作频段的电磁波，从而解决了滤波结构对工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题，进而达到了增强对工作频段外的电磁波的抑制的效果。
[0036]在本实施例中，不仅两层导电几何结构层10中的各十字型导电结构11的形状和大小均相同，而且各一字型导电结构12形状和大小均相同。
[0037]导电几何结构层10(十字型导电结构11和一字型导电结构12)可以使用任意金属材料，例如金、银或铜或几种金属的混合物。优选采用铜。所使用的任意金属材料的原始形态可以是固体、液体、流状体或粉状物。
[0038]如图3所示，其中一层导电几何结构层10的十字型导电结构11的四个端部上连接的一字型导电结构12所围成的区域的投影与另一层导电几何结构层10的十字型导电结构11的四个端部上连接的一字型导电结构12所围成的区域的投影相重合，即完全重合。进一步地，同一层导电几何结构层10的多个十字型导电结构11呈矩形阵列分布。
[0039]如图2所示，同一层导电几何结构层10的相邻两个十字型导电结构11之间的相对的一字型导电结构12平行设置。并且，同一层导电几何结构层10的相邻两个十字型导电结构11之间的相对设置的一字型导电结构12的距离LI满足:1.5mm彡LI彡2.5mm，优选地，LI = 2.0mm。
[0040]如图4所示，从完整的一层导电几何结构层中分隔出一个1mmXlOmm的小单元，以更加清楚地理解本实用新型的导电几何