帶通濾波結(jié)構(gòu)、天線罩及天線系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及濾波領(lǐng)域，具體而言，涉及一種帶通濾波結(jié)構(gòu)、天線罩及天線系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般情況下，天線系統(tǒng)都會設(shè)置有天線罩。天線罩的目的是保護(hù)天線系統(tǒng)免受風(fēng)雨、冰雪、沙塵和太陽輻射等的影響，使天線系統(tǒng)工作性能比較穩(wěn)定、可靠。同時減輕天線系統(tǒng)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(chǎn)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(nèi)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(jù)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(yīng)。在設(shè)計制作純材料天線罩的時候，當(dāng)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(jìn)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(nèi)透波，其相鄰頻段透波效果亦優(yōu)，工作頻段外的透波容易干擾天線的正常工作。
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中對天線工作頻段外的電磁波抑制效果不好的問題，尤其是針對現(xiàn)有技術(shù)中帶通濾波的天線系統(tǒng)的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(nèi)容】
[0005]本實用新型的主要目的在于提供一種帶通濾波結(jié)構(gòu)、天線罩及天線系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中帶通濾波天線系統(tǒng)的工作頻段外的電磁波抑制效果不好的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的實施例提供了一種帶通濾波結(jié)構(gòu)，包括:多層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層與設(shè)置在相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層之間的介質(zhì)層，多層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層在疊置方向上依次設(shè)置，各層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層包括網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與放置在網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格內(nèi)的十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)限定的矩形區(qū)域在疊置方向上的投影至少部分重合，同一層的各十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間互不相連。
[0007]進(jìn)一步地，多層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和/或十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形狀和大小均相同。
[0008]進(jìn)一步地，各十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的四個端部均連接有一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，相鄰兩個一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的相鄰端部之間互不相連。
[0009]進(jìn)一步地，相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層中的各十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的四個端部上連接的一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的延長線所圍成的區(qū)域的投影在疊置方向上至少部分重合。
[0010]進(jìn)一步地，相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的四個一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的延長線形成的田字形區(qū)域在疊置方向上的投影相重合。
[0011]進(jìn)一步地，各層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)呈矩形陣列分布。
[0012]進(jìn)一步地，各網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格為方格。
[0013]進(jìn)一步地，相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的各方格正對設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步地，同一層的各十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于相應(yīng)的方格的中間位置。
[0015]進(jìn)一步地，同一層的各一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格相鄰邊緣的距離 L1 滿足:1.0mm L1 2.0mm。
[0016]進(jìn)一步地，介質(zhì)層為軟板層，且?guī)V波結(jié)構(gòu)包括預(yù)浸料基板以及依次間隔設(shè)置的第一蜂窩基板、第二蜂窩基板及第三蜂窩基板，各導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層設(shè)置在相應(yīng)的軟板層上，軟板層和導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層夾設(shè)在兩相鄰預(yù)浸料基板之間，第一蜂窩基板夾設(shè)在兩相鄰預(yù)浸料基板之間且該兩相鄰預(yù)浸料基板分別限制不同的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，第二蜂窩基板夾設(shè)在兩相鄰預(yù)浸料基板之間且該兩相鄰預(yù)浸料基板分別限制不同的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層，第三蜂窩基板夾設(shè)在兩相鄰預(yù)浸料基板之間且該兩相鄰預(yù)浸料基板分別限制不同的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層。
[0017]進(jìn)一步地，第一蜂窩基板的厚度hl、第二蜂窩基板的厚度h2及第三蜂窩基板的厚度h3滿足:hl與h3不相等，且hi與h3均小于h2。
[0018]進(jìn)一步地，第一蜂窩基板與相鄰的預(yù)浸料基板之間通過粘接層連接，和/或第二蜂窩基板與相鄰的預(yù)浸料基板之間通過粘接層連接，和/或第三蜂窩基板與與之相鄰的預(yù)浸料基板之間通過粘接層連接。
[0019]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種天線罩，該天線罩包括前述的帶通濾波結(jié)構(gòu)。
[0020]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)包括天線罩，天線罩為前述的天線罩。
[0021]應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，該帶通濾波結(jié)構(gòu)包括多層機(jī)構(gòu)相同的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層與介質(zhì)層，其中，各層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層包括網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與放置在網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格內(nèi)的十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)限定的矩形區(qū)域至少部分重合，各十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)互不相連。上述結(jié)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，可以使得電磁波通過本實用新型的帶通透波結(jié)構(gòu)時形成帶通濾波的目標(biāo)效果，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(jié)構(gòu)對工作頻段外的電磁波抑制效果不好的問題，進(jìn)而達(dá)到了增強(qiáng)對工作頻段外的電磁波的抑制的效果。
【附圖說明】
[0022]構(gòu)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(jìn)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(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0023]圖1示出了根據(jù)本實用新型的帶通濾波結(jié)構(gòu)的實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2示出了圖1的帶通濾波結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的立體結(jié)構(gòu)分布示意圖；
[0025]圖3示出了圖2的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4示出了圖3的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5示出了根據(jù)本實用新型的帶通濾波結(jié)構(gòu)的CST仿真結(jié)果曲線圖；
[0028]圖6示出了根據(jù)本實用新型的濾波結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試的CST仿真結(jié)果曲線圖。
[0029]其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
[0030]10、導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層；21、第一蜂窩基板；22、第二蜂窩基板；23、第三蜂窩基板；11、網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；12、十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；13、一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；30、預(yù)浸料基板。
【具體實施方式】
[0031 ] 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(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。
[0032]解釋說明:
[0033](1)圖2至圖4中均未示出各個介質(zhì)層(第一蜂窩基板、第二蜂窩基板以及第三蜂窩基板)和各個預(yù)浸料基板。
[0034](2)圖5和圖6中橫坐標(biāo)軸表示頻率坐標(biāo)，表示頻率的取值，單位:GHz ;縱軸坐標(biāo)的單位是dB。
[0035]如圖1至圖3所示，本實施例的帶通濾波結(jié)構(gòu)包括多層結(jié)構(gòu)相同(形狀和大小均相同)的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層10與設(shè)置在相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層之間的預(yù)定厚度的介質(zhì)層，每層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層10的厚度范圍是0.014mm至0.22mm,優(yōu)選為0.018mm,多層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層10在疊置方向上依次設(shè)置，各層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層10包括網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11與放置在網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的網(wǎng)格內(nèi)的十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12，相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12限定的矩形區(qū)域在疊置方向上的投影至少部分重合，同一層的各十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12與網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11之間互不相連。
[0036]上述結(jié)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，可以使得電磁波通過本實用新型的帶通透波結(jié)構(gòu)時，兩層網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間能夠產(chǎn)生高通濾波的效果，而相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的各十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間能夠產(chǎn)生低通濾波的效果，此外，預(yù)定厚度的介質(zhì)層能夠?qū)⑾噜弮蓪訉?dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層的距離限定在一個適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，使相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層之間產(chǎn)生更好的電磁波共振效果，這樣就形成了帶通濾波的目標(biāo)效果，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(jié)構(gòu)對工作頻段外的電磁波抑制效果不好的問題，進(jìn)而達(dá)到了增強(qiáng)對工作頻段外的電磁波的抑制的效果。
[0037]導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層10(網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11、十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13)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(yōu)選銅。所使用的任意金屬材料的原始形態(tài)可以是固體、液體、流狀體或粉狀物。
[0038]由于本實用新型的透波目標(biāo)為帶通濾波，因此網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11是連續(xù)的網(wǎng)格。
[0039]在本實施例中，十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的四個端部均連接有一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13，相鄰兩個一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13的相鄰端部之間互不相連。一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13與十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的相連接的邊是垂直設(shè)置的，且一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13與十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的另一條邊平行設(shè)置，每個一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13與十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的與其平行邊的距離在1mm至1.5mm之間，本實施例中為1.3_。進(jìn)一步地，相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層10中的各十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12的四個端部上連接的一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13的延長線所圍成的區(qū)域的投影在疊置方向上至少部分重合。這樣就調(diào)整了兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層10之間的電磁波的透波能量與反射能量，以達(dá)到帶通透波的目的。更優(yōu)選地，相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層10的十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12與相應(yīng)的四個一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13的延長線形成的田字形區(qū)域在疊置方向上的投影完全重入口 ο
[0040]在實用新型的帶通濾波結(jié)構(gòu)中，各個網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11、各個十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12以及各個一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13的形狀和大小可以均相同；也可以各個網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11 (或者各個十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12，或者各個一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13)的形狀和大小相同，而各個十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12和各個一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13 (或者網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11和一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13，或者網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11和十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12)的形狀和大小均不相同。
[0041]如圖2所示，同一層的各層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層10的十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12呈矩形陣列分布ο
[0042]結(jié)合圖4所示，各網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的網(wǎng)格為方格，并且相鄰兩層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層10的各方格正對設(shè)置。
[0043]在本實施例中，同一層的各十字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)12位于相應(yīng)的方格的中間位置。各一字型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)13與相應(yīng)的網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)11的網(wǎng)格相鄰邊緣的距離L1滿足:1.0mm < L1 < 2.0mm，優(yōu)選地 LI = 1.5mm。
[0044]結(jié)合參見圖3和圖4所示，在濾波結(jié)構(gòu)中分離出一個小單元，以詳細(xì)理解本實用新型的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)層。每個小單元為面積S = 6mmX6mm的正方形單元，其中，每個小單元中的方框的線寬