一种高带外抑制的双极化5G毫米波磁电偶极子滤波天线

本发明涉及天线，具体是涉及一种高带外抑制的双极化5g毫米波磁电偶极子滤波天线。

背景技术：

1、5g毫米波技术是5g应用中的一项重要的技术，因其具有低空口时延、灵活弹性空口配置和大带宽等独特优势，可以满足未来无线通讯对传输速率、系统容量和差异化应用等方面的需求。

2、滤波器和天线是射频前端必不可少的两个无源器件，已投入和开发了具有可调中心频率、带宽和传输零点的滤波器。在射频前端，通常需要将天线和滤波器级联起来，这增加了设计的成本以及电路的面积，且不易于应用在毫米波系统。近年来，不使用额外滤波器的滤波天线因其插入损耗小、效率高等优点受到人们的关注，如何设计集成双极化功能和高带外抑制效果的毫米波滤波天线，是一个研究热点。

3、磁电偶极子天线相比较贴片天线和波导缝隙天线，具有带宽大，交叉极化低和方向图稳定等优点，广泛应用于无线通信系统中。在sub-6ghz基站频段应用中，磁电偶极子包含一对水平电偶极子臂和一对由竖直臂结构连接电偶极子以及地板的磁偶极子。而在5g毫米波系统中，由于频段上升，天线的尺寸变小，现有技术难以加工竖直臂结构；同时，如何在毫米波天线中集成滤波功能和双极化工作模式，也成为研究人员探究的重点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术上述不足，提供一种高带外抑制的双极化5g毫米波磁电偶极子滤波天线，通过天线固有辐射体结构、蝴蝶状结构、箭头状结构以及适当的盲孔结构，其辐射性能既可以实现高滚降的滤波特性和高带外辐射抑制效果，又可以保证不引入额外的插损以及多余的结构带来的占用电路面积。同时天线结构较简单，可以同时实现双极化、宽频和集成滤波功能，工作频段覆盖5g毫米波n257/n258频段。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种高带外抑制的双极化5g毫米波磁电偶极子滤波天线，包括第一介质板、第一粘合层、第二介质板、第二粘合层、第三介质板；所述第一介质板的上表面印刷辐射体结构，所述辐射体结构与4个金属化通孔组合成磁电偶极子结构，所述4个金属化通孔连通第一介质板、第一粘合层、第二介质板、第二粘合层和第三介质板，所述辐射体结构利用8个l形槽构成箭头结构，所述第一介质板的下表面印刷蝴蝶状结构；

4、所述第一介质板的上表面印刷矩形金属贴片，所述金属贴片通过盲孔结构连通第一介质板、第一粘合层、第二介质板，所述金属贴片通过通孔连通第一介质板、第一粘合层、第二介质板、第二粘合层、第三介质板和激励1端口馈电线；

5、所述第一介质板的下表面印刷矩形金属贴片，所述金属贴片通过盲孔结构连通第一介质板、第一粘合层、第二介质板，所述金属贴片通过通孔连通第一介质板、第一粘合层、第二介质板、第二粘合层、第三介质板和激励2端口馈电线；

6、所述第二介质板的上表面印刷无人机状结构；

7、所述第三介质板的上表面印刷金属地，所述金属地上加载2个圆缝隙；

8、所述第三介质板的下表面印刷激励1端口馈电线和激励2端口馈电线；

9、所述第一粘合层位于第一介质板和第二介质板中间，用于粘合第一介质板和第二介质板；

10、所述第二粘合层位于第二介质板和第三介质板中间，用于粘合第二介质板和第三介质板；

11、所述辐射体结构的长度控制低频辐射零点ⅰ；

12、所述蝴蝶状结构的长度控制高频辐射零点ⅱ；

13、所述盲孔结构控制高频辐射零点ⅲ；

14、所述8个l形槽构成的箭头结构控制高频辐射零点ⅳ；

15、所述无人机状结构用于提升隔离度。

16、所述天线结构较简单，可以同时实现双极化、宽频和集成滤波功能，工作频段覆盖5g毫米波n257/n258频段。工作带宽内的增益为9db，工作带宽内的隔离度低于-24.5db，低频工作带外的辐射抑制超过20.5db，高频工作带外的辐射抑制超过18.5db，低频工作边带和高频工作边带实现较高的滚降度。

17、本发明的有益效果在于：

18、(1)本发明涉及的一种高带外抑制的双极化5g毫米波磁电偶极子滤波天线结构简单，无需任何滤波器网络，实现高滚降的滤波特性和高带外辐射抑制效果，易于小型化；

19、(2)本发明涉及的一种高带外抑制的双极化5g毫米波磁电偶极子滤波天线的辐射零点可以独立控制，辐射体结构的长度控制低频辐射零点ⅰ，蝴蝶状结构的长度控制高频辐射零点ⅱ，盲孔结构控制高频辐射零点ⅲ，8个l形槽构成的箭头结构控制高频辐射零点ⅳ；所述无人机状结构用于提升隔离度；

20、(3)本发明涉及的一种高带外抑制的双极化5g毫米波磁电偶极子滤波天线可以同时实现双极化、宽频和集成滤波功能，方向图稳定，工作频段覆盖了5g毫米波n257/n258频段。

技术特征：

1.一种高带外抑制的双极化5g毫米波磁电偶极子滤波天线，其特征在于包括第一介质板、第一粘合层、第二介质板、第二粘合层、第三介质板；所述第一介质板的上表面印刷辐射体结构，所述辐射体结构与4个金属化通孔组合成磁电偶极子结构，所述4个金属化通孔连通第一介质板、第一粘合层、第二介质板、第二粘合层和第三介质板，所述辐射体结构利用8个l形槽构成箭头结构，所述第一介质板的下表面印刷蝴蝶状结构；

2.如权利要求1所述一种高带外抑制的双极化5g毫米波磁电偶极子滤波天线，其特征在于其工作带宽内的增益为9db，工作带宽内的隔离度低于-24.5db，低频工作带外的辐射抑制超过20.5db，高频工作带外的辐射抑制超过18.5db，低频工作边带和高频工作边带实现较高的滚降度。

3.如权利要求1所述一种高带外抑制的双极化5g毫米波磁电偶极子滤波天线，其特征在于其实现双极化、宽频和集成滤波功能，工作频段覆盖5g毫米波n257/n258频段。

技术总结
一种高带外抑制的双极化5G毫米波磁电偶极子滤波天线，涉及天线。包括第一介质板、第一粘合层、第二介质板、第二粘合层、第三介质板、辐射体结构、通孔结构、蝴蝶状结构、无人机状结构、盲孔结构、8个L形槽构成的箭头结构、馈电线结构、圆缝隙结构。辐射体结构的长度控制低频辐射零点Ⅰ，蝴蝶状结构的长度控制高频辐射零点Ⅱ，盲孔结构控制高频辐射零点Ⅲ，8个L形槽构成的箭头结构控制高频辐射零点Ⅳ，无人机状结构用于提升隔离度，天线结构较简单，可以同时实现双极化、宽频、高滚降的滤波特性和高带外辐射抑制效果，工作频段覆盖了5G毫米波n257/n258频段。

技术研发人员：张垚,黄楷,柳清伙
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15