質板，2-階梯阻抗諧振器，3-階梯阻抗對稱振子，4-低通濾波器，5-饋電 單元，6-第一帶狀線，7-第一直角S角形結構，8-第二帶狀線，9-第二直角S角形結構，10-過孔，11-矩形微帶線，12-漸變微帶線。
【具體實施方式】
[0038] 下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施 方式不限于此。
[0039] 實施例1:
[0040] 如圖1和圖2所示，本實施例的濾波天線包括介質板1、階梯阻抗諧振器2、階梯阻抗 對稱振子3、低通濾波器4 W及饋電單元5;
[0041 ]所述介質板1采用厚度為0.8mm、介電常數為2.55的PCB板；
[0042] 所述階梯阻抗諧振器2和階梯阻抗對稱振子3均設置在介質板1的頂層，階梯阻抗 諧振器2靠近階梯阻抗對稱振子3,一起組成天線單元;其中，所述階梯阻抗對稱振子3作為 主福射單元，可W將高次諧波往高頻移，減少高次諧波對福射的影響;所述階梯阻抗諧振器 2呈凹形狀，是一個寄生的階梯阻抗諧振器，可W在高頻阻帶增加一個福射零點，提高天線 的選擇性；
[0043] 所述低通濾波器4的上導體設置在介質板1的頂層，下導體設置在介質板1的底層； 其中，所述上導體包括相連的第一帶狀線6和第一直角=角形結構7,第一直角=角形結構7 與階梯阻抗對稱振子3的左臂相接;所述下導體包括相連的第二帶狀線8和第二直角=角形 結構9,所述第二直角=角形結構9通過一個過孔10與階梯阻抗對稱振子3的右臂相接，所述 第一帶狀線6與第二帶狀線8相互平行;該低通濾波器4可W進一步消除諧波，使天線單元的 高頻阻帶得到進一步的提高；
[0044] 所述天線單元和低通濾波器4的總面積為34mmX33mm，與傳統的帶有四分之一波 長饋線的半波對稱振子的尺寸相當；
[0045] 所述饋電單元5的上導體為矩形微帶線11，其設置在介質板1的頂層，一端與低通 濾波器4的上導體相接，另一端位于介質板1頂層的下邊緣處，并與50歐姆的同軸線相接;所 述饋電單元5的下導體為漸變微帶線12,該漸變微帶線12為左右兩邊呈楠圓形漸變的微帶 線，其設置在介質板1的底層，一端與低通濾波器4的下導體相接，另一端位于介質板1底層 的下邊緣處;矩形微帶線11在介質板1底層上的投影位于漸變微帶線12的中屯、處。
[0046] 本實施例的濾波天線中各個部分的物理量如圖3所示，具體幾何尺寸如下表1所 /J、- O
[0048] 表1濾波天線的幾何尺寸
[0049] 本實施例的濾波天線的回波損耗I Sll I仿真與測試結果如圖4所示，從圖中可W看 到，仿真與測試結果吻合，本實施例的濾波天線有25 %的分數帶寬，在2.5GHz到3.3G化的頻 率范圍內I Sll I <-10地;仿真和實驗結果都表明在4.OG化到14.OG化的頻率范圍內沒有諧 波的福射。
[0050] 本實施例的濾波天線的Y軸正方向的增益仿真和測試結果如圖5所示，從圖中可W 看到，通帶內的福射增益大約為2.5dBi，比高頻阻帶的最大增益高出10.3地i ;在4.5G化出 明顯有一個福射零點，運說明通過引入寄生的階梯阻抗諧振器，濾波天線的上邊帶的矩形 度得到很好的改善。
[0051 ]本實施例的濾波天線在頻率為2.9G化時H面(YoZ面)和E面(XoZ平面）的福射方向 圖分別如圖6和圖7所示，主極化與X軸方向平行，交叉極化與Y軸方向平行;從圖6中可W看 到，天線在H面的方向圖是全向的，從圖7中可W看到，在E面的方向圖是一個"8"字形，而總 的福射方向圖與傳統的對稱振子天線相似。
[0052] 綜上所述，本實用新型的濾波天線中，寄生的階梯阻抗諧振器產生的福射零點可 W提高天線的選擇性，實驗結果表明濾波天線的上阻帶被擴展到14GHz，實現了 27.5%的阻 抗帶寬，帶內福射增益比阻帶最大增益高10.3dBi;實驗結果也證明濾波天線有良好的特 性，比如可用福射頻段較寬，寬阻帶抑制;緊湊的結構、寬阻帶和饋電簡單的優點，可W使該 濾波天線在無線通信中有一系列的應用。
[0053] W上所述，僅為本實用新型專利較佳的實施例，但本實用新型專利的保護范圍并 不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型專利所公開的范圍內，根據本 實用新型專利的技術方案及其實用新型構思加 W等同替換或改變，都屬于本實用新型專利 的保護范圍。
【主權項】
1. 一種能抑制高頻諧波的濾波天線，包括介質板，其特征在于：還包括階梯阻抗諧振 器、階梯阻抗對稱振子、低通濾波器以及饋電單元，所述階梯阻抗諧振器和階梯阻抗對稱振 子均設置在介質板的頂層，階梯阻抗諧振器靠近階梯阻抗對稱振子，一起組成天線單元； 所述低通濾波器的上導體設置在介質板的頂層，并與階梯阻抗對稱振子的左臂相接， 低通濾波器的下導體設置在介質板的底層，并通過一個過孔與階梯阻抗對稱振子的右臂相 接； 所述饋電單元的上導體設置在介質板的頂層，并與低通濾波器的上導體相接，饋電單 元的下導體設置在介質板的底層，并與低通濾波器的下導體相接，饋電單元的上導體在介 質板底層上的投影位于饋電單元的下導體中心處。2. 根據權利要求1所述的一種能抑制高頻諧波的濾波天線，其特征在于:所述低通濾波 器的上導體包括相連的第一帶狀線和第一直角三角形結構，所述低通濾波器的下導體包括 相連的第二帶狀線和第二直角三角形結構，所述第一直角三角形結構與階梯阻抗對稱振子 的左臂相接，所述第二直角三角形結構通過一個過孔與階梯阻抗對稱振子的右臂相接，所 述第一帶狀線與第二帶狀線相互平行。3. 根據權利要求1所述的一種能抑制高頻諧波的濾波天線，其特征在于:所述饋電單元 的上導體的一端與低通濾波器的上導體相接，另一端位于介質板頂層的下邊緣處，并與同 軸線相接;所述饋電單元的下導體的一端與低通濾波器的下導體相接，另一端位于介質板 底層的下邊緣處。4. 根據權利要求3所述的一種能抑制高頻諧波的濾波天線，其特征在于:所述同軸線為 50歐姆的同軸線。5. 根據權利要求1所述的一種能抑制高頻諧波的濾波天線，其特征在于:所述饋電單元 的上導體為矩形微帶線。6. 根據權利要求1所述的一種能抑制高頻諧波的濾波天線，其特征在于:所述饋電單元 的下導體為漸變微帶線。7. 根據權利要求6所述的一種能抑制高頻諧波的濾波天線，其特征在于:所述漸變微帶 線為左右兩邊呈橢圓形漸變的微帶線。8. 根據權利要求1所述的一種能抑制高頻諧波的濾波天線，其特征在于:所述階梯阻抗 諧振器呈凹形狀。9. 根據權利要求1所述的一種能抑制高頻諧波的濾波天線，其特征在于:所述介質板采 用厚度為〇. 8mm，介電常數為2.55的PCB板。10. 根據權利要求1所述的一種能抑制高頻諧波的濾波天線，其特征在于:所述天線單 元和低通濾波器的總面積為34mm X 33mm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種能抑制高頻諧波的濾波天線，包括介質板、階梯阻抗諧振器、階梯阻抗對稱振子、低通濾波器以及饋電單元，階梯阻抗諧振器和階梯阻抗對稱振子均設置在介質板的頂層，階梯阻抗諧振器靠近階梯阻抗對稱振子，一起組成天線單元；低通濾波器的上導體設置在介質板的頂層，并與階梯阻抗對稱振子的左臂相接，下導體設置在介質板的底層，并通過一個過孔與階梯阻抗對稱振子的右臂相接；所述饋電單元的上導體設置在介質板的頂層，并與低通濾波器的上導體相接，下導體設置在介質板的底層，并與低通濾波器的下導體相接，饋電單元的上導體在介質板底層上的投影位于下導體中心處。本實用新型不僅具有高矩形度的特點，而且能有效地抑制有害諧波。
【IPC分類】H01Q23/00
【公開號】CN205211954
【申請號】CN201520978242
【發明人】孫光華, 王世偉, 祝雷, 褚慶昕
【申請人】華南理工大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月30日