本發(fā)明涉及無(wú)線通信，尤其是一種基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件。

背景技術(shù)：

1、隨著無(wú)線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，射頻模塊的數(shù)量不斷增加，以滿足高速數(shù)據(jù)傳輸、多頻段覆蓋和多種通信標(biāo)準(zhǔn)覆蓋的需求。為了減小無(wú)線通信系統(tǒng)的尺寸和成本，研究者開始廣泛關(guān)注于多功能射頻模塊。在射頻前端電路中，天線和濾波器都有著舉足輕重的作用。

2、目前，將天線和濾波器集成為一個(gè)多功能射頻模塊的方案主要分為兩類，即串聯(lián)集成和并聯(lián)集成。串聯(lián)集成方案是針對(duì)在同一通信鏈路中且工作于相同頻率的天線和濾波器，典型設(shè)計(jì)為濾波天線，即將濾波器的濾波特性集成到天線上。這類方案只有一個(gè)信號(hào)傳輸通道，只能服務(wù)于一個(gè)通信系統(tǒng)。而并聯(lián)集成方案保留了天線和濾波器各自的獨(dú)立通道，從而構(gòu)建一個(gè)具有多個(gè)輸入和輸出端口的多功能射頻模塊。天線和濾波器通過(guò)共享諧振器或共享口徑的方式集成在一起，他們可以工作于相同頻段以服務(wù)同一個(gè)通信系統(tǒng)，也可以工作于不同頻率以同時(shí)服務(wù)于多種通信系統(tǒng)，例如移動(dòng)通信、wifi等。

3、介質(zhì)諧振器濾波器的屏蔽腔與介質(zhì)諧振器天線的開放環(huán)境存在沖突，很難進(jìn)行并聯(lián)集成，因此目前的技術(shù)難以將介質(zhì)諧振器品質(zhì)因數(shù)高、設(shè)計(jì)自由度大等優(yōu)點(diǎn)與天線和濾波器結(jié)合在一起。

4、即使一些相關(guān)技術(shù)使用極化濾波腔和懸浮金屬盤來(lái)抑制濾波器波段的輻射，同時(shí)允許天線波段的輻射，從而實(shí)現(xiàn)天線和濾波器的并聯(lián)集成，但是這樣的做法使得介質(zhì)諧振器的剖面被顯著增加，難以實(shí)現(xiàn)小型化，而且本身存在工作帶寬窄、濾波器損耗大的問(wèn)題；而如果使用剖面更低的微帶諧振器代替介質(zhì)諧振器進(jìn)行并聯(lián)集成，則仍然存在工作帶寬窄、濾波器損耗大的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)目前在天線和濾波器并聯(lián)集成時(shí)面臨的剖面高、工作帶寬窄和濾波器損耗大等問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件。

2、本發(fā)明實(shí)施例包括一種基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，所述基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件包括：

3、第一介質(zhì)基板；

4、異構(gòu)諧振器；所述異構(gòu)諧振器設(shè)置在所述第一介質(zhì)基板的上表面；

5、濾波器饋電結(jié)構(gòu)；所述濾波器饋電結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一介質(zhì)基板的上表面；

6、第二介質(zhì)基板；所述第二介質(zhì)基板的上表面與所述第一介質(zhì)基板的下表面相對(duì)；

7、反射地板；所述反射地板設(shè)置在所述第一介質(zhì)基板的下表面與所述第二介質(zhì)基板的上表面之間；

8、天線饋電結(jié)構(gòu)；所述天線饋電結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第二介質(zhì)基板。

9、進(jìn)一步地，所述異構(gòu)諧振器包括階梯狀介質(zhì)塊、第一金屬片和第二金屬片；

10、所述第一金屬片設(shè)置在所述階梯狀介質(zhì)塊的一個(gè)階梯形側(cè)面，所述第二金屬片設(shè)置在所述階梯狀介質(zhì)塊的另一個(gè)階梯形側(cè)面。

11、進(jìn)一步地，所述階梯狀介質(zhì)塊包括平臺(tái)部分、第一凸起部分和第二凸起部分；

12、所述第一凸起部分位于所述平臺(tái)部分的頂面的一個(gè)邊緣，所述第二凸起部分位于所述平臺(tái)部分的頂面的另一個(gè)邊緣；

13、所述第一凸起部分的延伸方向與所述第二凸起部分的延伸方向平行。

14、進(jìn)一步地，所述平臺(tái)部分的高度與所述平臺(tái)部分疊加所述第一凸起部分的高度之比為高度比值；

15、所述高度比值大于或等于第一數(shù)值，且小于或等于第二數(shù)值。

16、進(jìn)一步地，所述濾波器饋電結(jié)構(gòu)包括第一微帶結(jié)構(gòu)和第二微帶結(jié)構(gòu)；

17、所述第一微帶結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一金屬片所在一側(cè)，所述第二微帶結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第二金屬片所在一側(cè)；

18、所述第一微帶結(jié)構(gòu)的延伸方向與所述第一金屬片平行，所述第二微帶結(jié)構(gòu)的延伸方向與所述第二金屬片平行；

19、所述第一微帶結(jié)構(gòu)與所述第二微帶結(jié)構(gòu)呈中心對(duì)稱。

20、進(jìn)一步地，所述第一微帶結(jié)構(gòu)和所述第二微帶結(jié)構(gòu)分別包括較窄部分和較寬部分；

21、所述第一微帶結(jié)構(gòu)的較窄部分正對(duì)于所述第一金屬片，所述第一微帶結(jié)構(gòu)的較寬部分從所述第一微帶結(jié)構(gòu)的較窄部分的一端開始延伸至所述第一介質(zhì)基板的邊緣；

22、所述第二微帶結(jié)構(gòu)的較窄部分正對(duì)于所述第二金屬片，所述第二微帶結(jié)構(gòu)的較寬部分從所述第二微帶結(jié)構(gòu)的較窄部分的一端開始延伸至所述第一介質(zhì)基板的邊緣。

23、進(jìn)一步地，所述第一凸起部分和所述第二凸起部分的延伸方向，與所述第一微帶結(jié)構(gòu)和

24、所述第二微

25、帶結(jié)構(gòu)的延伸方向垂直。

26、進(jìn)一步地，所述天線饋電結(jié)構(gòu)包括所述第三微帶結(jié)構(gòu)和矩形槽；

27、所述第三微帶結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第二介質(zhì)基板的下表面；

28、所述矩形槽位于所述反射地板。

29、進(jìn)一步地，所述第三微帶結(jié)構(gòu)的延伸方向與所述矩形槽的延伸方向垂直。

30、進(jìn)一步地，所述第三微帶結(jié)構(gòu)包括較窄部分和較寬部分；

31、所述第三微帶結(jié)構(gòu)的較窄部分從所述第二介質(zhì)基板的邊緣出發(fā)，延伸至所述階梯狀介質(zhì)塊的投影內(nèi)；

32、所述第三微帶結(jié)構(gòu)的較寬部分從所述第三微帶結(jié)構(gòu)的較窄部分的一端出發(fā)，從所述階梯狀介質(zhì)塊的投影內(nèi)延伸至所述階梯狀介質(zhì)塊的投影外。

33、本發(fā)明的有益效果是：實(shí)施例中的基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，具有在同一器件中集成天線及濾波器功能，以及天線通道的工作帶寬大、濾波器通道的損耗較低、帶寬較寬、剖面較低，天線與濾波器通道的頻率比調(diào)諧范圍較大等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，其特征在于，所述基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，其特征在于：所述天線饋電結(jié)構(gòu)包括所述第三微帶結(jié)構(gòu)和矩形槽；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件，本發(fā)明基于異構(gòu)諧振器的天線及濾波器集成器件包括第一介質(zhì)基板、異構(gòu)諧振器、濾波器饋電結(jié)構(gòu)、第二介質(zhì)基板、反射地板和天線饋電結(jié)構(gòu)，其中異構(gòu)諧振器設(shè)置在第一介質(zhì)基板的上表面，濾波器饋電結(jié)構(gòu)設(shè)置在第一介質(zhì)基板的上表面，第二介質(zhì)基板的上表面與第一介質(zhì)基板的下表面相對(duì)，反射地板設(shè)置在第一介質(zhì)基板的下表面與第二介質(zhì)基板的上表面之間，天線饋電結(jié)構(gòu)設(shè)置在第二介質(zhì)基板。本發(fā)明具有在同一器件中集成天線及濾波器功能，以及天線通道的工作帶寬大、濾波器通道的損耗較低、帶寬較寬、剖面較低，天線與濾波器通道的頻率比調(diào)諧范圍較大等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭少勇,唐世昌,梁志禧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中山大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19