低通濾波結構、天線罩及天線系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及濾波領域，具體而言，涉及一種低通濾波結構、天線罩及天線系統。
【背景技術】
[0002]—般情況下，天線系統都會設置有天線罩。天線罩的目的是保護天線系統免受風雨、冰雪、沙塵和太陽輻射等的影響，使天線系統工作性能比較穩定、可靠。同時減輕天線系統的磨損、腐蝕和老化，延長使用壽命。但是天線罩是天線前面的障礙物，對天線輻射波會產生吸收和反射，改變天線的自由空間能量分布，并在一定程度上影響天線的電氣性能。
[0003]使用純材料天線罩在一定的范圍內會影響天線的性能。其中，用于制作天線罩的純材料為普通的物理材料，在制作純材料天線罩時，利用半波長或四分之一波長理論，并根據不同的天線頻率，改變純材料的厚度，用以減小對電磁波的透波響應。在設計制作純材料天線罩的時候，當天線的輻射波波長過長時，利用半波長或四分之一波長理論，純材料天線罩會顯得比較厚，進而使得整個天線罩的重量過大。另一方面，純材料的透波性能比較均一，工作頻段內透波，其相鄰頻段透波效果亦優，工作頻段外的透波容易干擾天線的正常工作。
[0004]針對現有技術中對天線工作頻段外的電磁波抑制效果不好的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的主要目的在于提供一種低通濾波結構、天線罩及天線系統，以解決現有技術中對天線工作頻段外的電磁波抑制效果不好的問題。
[0006]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種低通濾波結構，包括至少三層導電幾何結構層，相鄰兩層導電幾何結構層之間設置有介質層，至少三層導電幾何結構層包括沿疊置方向依次設置的第一外層導電幾何結構層、中間層導電幾何結構層以及第二外層導電幾何結構層，第一外層導電幾何結構層包括多個互不相連的第一十字型導電結構，各第一十字型導電結構的四個端部上連接有一字型導電結構，第二外層導電幾何結構層包括多個互不相連的第二十字型導電結構與設置在相鄰的四個第二十字型導電結構圍成的區域內的第一網狀導電結構，中間層導電幾何結構層包括多個互不相連的第二網狀導電結構。
[0007]進一步地，第一網狀導電結構與第一十字型導電結構在疊置方向上的投影至少部分重合。
[0008]進一步地，相鄰的兩個一字型導電結構的相鄰端部之間互不相連。
[0009]進一步地，多個第二十字型導電結構呈矩形陣列分布。
[0010]進一步地，第一網狀導電結構為縱橫交錯的第一方形網狀結構。
[0011]進一步地，第一網狀導電結構為田字形網格結構，田字形網格結構位于相鄰的四個第二十字型導電結構圍成的區域的中間位置，且各第一十字型導電結構的四個端部上連接的一字型導電結構的延長線所形成的區域的投影位于相鄰的四個第二十字型導電結構圍成的區域的投影內。
[0012]進一步地，第二網狀導電結構與第一十字型導電結構在疊置方向上的投影至少部分重合，且第二網狀導電結構與第一網狀導電結構在疊置方向上的投影至少部分重合。
[0013]進一步地，多個第二網狀導電結構呈矩形陣列分布。
[0014]進一步地，第二網狀導電結構為縱橫交錯的第二方形網狀結構。
[0015]進一步地，第二網狀導電結構為九宮格方形網狀結構。
[0016]進一步地，各第一^h字型導電結構的幾何中心與相應的一個九宮格方形網狀結構的幾何中心以及相應的一個第一網狀導電結構的幾何中心正對設置。
[0017]進一步地，低通濾波結構包括兩層介質層，兩層介質層為依次設置的第一蜂窩基板和第二蜂窩基板，第一蜂窩基板設置在中間層導電幾何結構層與第一外層導電幾何結構層之間，第二蜂窩基板設置在中間層導電幾何結構層與第二外層導電幾何結構層之間。
[0018]進一步地，低通濾波結構還包括浸料基板，各層導電幾何結構層設置在相鄰兩層浸料基板之間以與介質層隔離開。
[0019]進一步地，導電幾何結構層與浸料基板之間為粘接，第一蜂窩基板與相鄰的浸料基板之間為粘接，第二蜂窩基板與相鄰的浸料基板之間為粘接。
[0020]進一步地，在夾住第一外層導電幾何結構層的兩塊浸料基板中和/或在夾住第二外層導電幾何結構層的兩塊浸料基板中，遠離中間層導電幾何結構層的浸料基板比靠近中間層導電幾何結構層的浸料基板厚。
[0021]根據本實用新型的另一方面，提供了一種天線罩，包括前述的低通濾波結構。
[0022]根據本實用新型的另一方面，提供了一種天線系統，包括天線罩，天線罩為前述的天線罩。
[0023]應用本實用新型的技術方案，該低通濾波結構的至少三層導電幾何結構層包括沿疊置方向依次設置的第一外層導電幾何結構層、中間層導電幾何結構層以及第二外層導電幾何結構層，第一外層導電幾何結構層包括多個第一十字型導電結構，多個第一十字型導電結構互不相連，各第一十字型導電結構的四個端部上連接有一字型導電結構，第二外層導電幾何結構層包括多個互不相連的第二十字型導電結構與設置在相鄰的四個第二十字型導電結構圍成的區域內的第一網狀導電結構，中間層導電幾何結構層包括多個互不相連的第二網狀導電結構。上述低通濾波結構能夠調節介電常數和磁導率，可以使得電磁波通過該低通透波結構時，工作頻段的電磁波能高效率穿透，能夠有效地截止高于工作頻段的電磁波，從而解決了濾波結構對工作頻段外的電磁波抑制效果不好的問題，進而達到了增強對工作頻段外的電磁波的抑制效果。
【附圖說明】
[0024]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0025]圖1示出了根據本實用新型的低通濾波結構的實施例的剖視結構示意圖；
[0026]圖2示出了圖1的低通濾波結構的導電幾何結構層的結構示意圖；
[0027]圖3示出了圖1的低通濾波結構的導電幾何結構層的詳細分布示意圖；
[0028]圖4示出了圖1的低通濾波結構的其中一層外層導電幾何結構層的詳細結構示意圖；
[0029]圖5示出了圖1的低通濾波結構的中間層導電幾何結構層的詳細結構示意圖；
[0030]圖6示出了圖1的低通濾波結構的另一層導電幾何結構層的詳細結構示意圖；以及
[0031]圖7示出了根據本實用新型的低通濾波結構的實施例的CST仿真結果曲線圖。
[0032]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0033]21、第一外層導電幾何結構層；22、中間層導電幾何結構層；23、第二外層導電幾何結構層；211、第一十字型導電結構；212、一字型導電結構；231、第二十字型導電結構；232、第一網狀導電結構；221、第二網狀導電結構；11、第一蜂窩基板；12、第二蜂窩基板；30、浸料基板。
【具體實施方式】
[0034]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0035]解釋說明:
[0036](I)圖7中橫坐標軸表示頻率坐標，表示頻率的取值，單位:GHz。
[0037](2)圖2至圖6中未示出介質層(第一蜂窩基板和第二蜂窩基板)及各個浸料基板。
[0038]如圖1至圖3所示，本實施例的低通濾波結構包括至少三層導電幾何結構層，每層導電幾何結構層的厚度為0.0145mm-0.0215mm，優選為0.015mm，相鄰兩層導電幾何結構層之間設置有介質層，至少三層導電幾何結構層包括沿疊置方向依次設置的第一外層導電幾何結構層21、中間層導電幾何結構層22以及第二外層導電幾何結構層23，第一外層導電幾何結構層21包括多個互不相連的第一十字型導電結構211，各第一十字型導電結構211的四個端部上連接有一字型導電結構212，第二外層導電幾何結構層23包括多個互不相連的第二十字型導電結構231與設置在相鄰的四個第二十字型導電結構231圍成的區域內的第一網狀導電結構232，中間層導電幾何結構層22包括多個互不相連的第二網狀導電結構221。
[0039]上述結構能夠調節介電常數和磁導率，可以使得電磁波通過本實用新型的低通透波結構時，工作頻段的電磁波能高效率穿過，能夠有效地截止高于工作頻段的電磁波，從而解決了濾波結構對工作頻段外的電磁波抑制效果不好的問題，進而達到了增強對工作頻段外的電磁波的抑制效果。
[0040]導電幾何結構層可以使用任意金屬材料，例如金、銀或銅或幾種金屬的混合物。優選銅。所使用的任意金屬材料的原始形態可以是固體、液體、流狀體或粉狀物。
[0041]在本實施例中，第一網狀導電結構232與第一^h字型導電結構211在疊置方向上的投影至少部分重合；進一步地，第二網狀導電結構221與第一十字型導電結構211在疊置方向上的投影至少部分重合，以及第二網狀導電結構221與第一網狀導電結構232在疊置方向上的投影至少部分重合。這樣可以很好地調整電磁波透波能量與放射能量，使得工作頻段的電磁波高效通過，而工作頻段外的電磁波被有效地抑制。
[0042]結合參見圖2、圖3和圖6所示，任意相鄰的兩個一字型導電結構212的相鄰端部之間互不相連。在本實施例中，如圖2至圖4所示，多個第二十字型導電結構231呈矩形陣列分布，且第一網狀導電結構232為縱橫交錯的第一方形網狀結構。進一步地，第一網狀導電結構232為田字形網格結構，田字形網格結構位于相鄰的四個第二十字型導電結構231構圍成的區域的中間位置，且各第一十字型導電結構211的四個端部上連接的所述一字型導電結構212的延長線所形成的區域的投影位于相鄰的四個第二十字型導電結構231圍成的區域的投影內。由于本實用新型的濾波目標是低通濾波，因此，在第一外層導電幾何結構層21中，相鄰兩個第一十字型導電結構211之間互相不相連，在中間層導電幾何結構層22中，相鄰兩個第二網狀導電結構221之間互相不相連，在第二外層導電幾何結構層23中，相鄰兩個第二十字型導電結構231之間、第一網狀導電結構232與對應的第二十字型導電結構231之間均互不相連。
[0043]如圖2所示，多個第二網狀導電結構221呈矩形陣列分布，第二網狀導電結構221為縱橫交錯的第二方形網狀結構。優選地，第二網狀導電結構221為九宮格方形網狀結構。在本實施例中，四個一字型導電結構212的延長線圍成的區域與九宮格方形網狀結構之間以及九宮格方形網狀結構與第一網狀導電結構232之間正對設置(即第一十字型導電結構的幾何中心的投影、相應的一個九宮格方形網狀結構的幾何中心的投影以及第一網狀導電結構232的幾何中心的投影相重合)。由于九宮格方形網狀結構的電容值比較低，因而能夠提高工作頻段電磁波的透射范圍，從而實現優化工作頻段電磁的目的。