低通滤波结构、天线罩及天线系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及滤波领域,具体而言,涉及一种低通滤波结构、天线罩及天线系统。
【背景技术】
[0002]—般情况下,天线系统都会设置有天线罩。天线罩的目的是保护天线系统免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响,使天线系统工作性能比较稳定、可靠。同时减轻天线系统的磨损、腐蚀和老化,延长使用寿命。但是天线罩是天线前面的障碍物,对天线辐射波会产生吸收和反射,改变天线的自由空间能量分布,并在一定程度上影响天线的电气性能。
[0003]使用纯材料天线罩在一定的范围内会影响天线的性能。其中,用于制作天线罩的纯材料为普通的物理材料,在制作纯材料天线罩时,利用半波长或四分之一波长理论,并根据不同的天线频率,改变纯材料的厚度,用以减小对电磁波的透波响应。在设计制作纯材料天线罩的时候,当天线的辐射波波长过长时,利用半波长或四分之一波长理论,纯材料天线罩会显得比较厚,进而使得整个天线罩的重量过大。另一方面,纯材料的透波性能比较均一,工作频段内透波,其相邻频段透波效果亦优,工作频段外的透波容易干扰天线的正常工作。
[0004]针对现有技术中对天线工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的主要目的在于提供一种低通滤波结构、天线罩及天线系统,以解决现有技术中对天线工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题。
[0006]为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种低通滤波结构,包括至少三层导电几何结构层,相邻两层导电几何结构层之间设置有介质层,至少三层导电几何结构层包括沿叠置方向依次设置的第一外层导电几何结构层、中间层导电几何结构层以及第二外层导电几何结构层,第一外层导电几何结构层包括多个互不相连的第一十字型导电结构,各第一十字型导电结构的四个端部上连接有一字型导电结构,第二外层导电几何结构层包括多个互不相连的第二十字型导电结构与设置在相邻的四个第二十字型导电结构围成的区域内的第一网状导电结构,中间层导电几何结构层包括多个互不相连的第二网状导电结构。
[0007]进一步地,第一网状导电结构与第一十字型导电结构在叠置方向上的投影至少部分重合。
[0008]进一步地,相邻的两个一字型导电结构的相邻端部之间互不相连。
[0009]进一步地,多个第二十字型导电结构呈矩形阵列分布。
[0010]进一步地,第一网状导电结构为纵横交错的第一方形网状结构。
[0011]进一步地,第一网状导电结构为田字形网格结构,田字形网格结构位于相邻的四个第二十字型导电结构围成的区域的中间位置,且各第一十字型导电结构的四个端部上连接的一字型导电结构的延长线所形成的区域的投影位于相邻的四个第二十字型导电结构围成的区域的投影内。
[0012]进一步地,第二网状导电结构与第一十字型导电结构在叠置方向上的投影至少部分重合,且第二网状导电结构与第一网状导电结构在叠置方向上的投影至少部分重合。
[0013]进一步地,多个第二网状导电结构呈矩形阵列分布。
[0014]进一步地,第二网状导电结构为纵横交错的第二方形网状结构。
[0015]进一步地,第二网状导电结构为九宫格方形网状结构。
[0016]进一步地,各第一^h字型导电结构的几何中心与相应的一个九宫格方形网状结构的几何中心以及相应的一个第一网状导电结构的几何中心正对设置。
[0017]进一步地,低通滤波结构包括两层介质层,两层介质层为依次设置的第一蜂窝基板和第二蜂窝基板,第一蜂窝基板设置在中间层导电几何结构层与第一外层导电几何结构层之间,第二蜂窝基板设置在中间层导电几何结构层与第二外层导电几何结构层之间。
[0018]进一步地,低通滤波结构还包括浸料基板,各层导电几何结构层设置在相邻两层浸料基板之间以与介质层隔离开。
[0019]进一步地,导电几何结构层与浸料基板之间为粘接,第一蜂窝基板与相邻的浸料基板之间为粘接,第二蜂窝基板与相邻的浸料基板之间为粘接。
[0020]进一步地,在夹住第一外层导电几何结构层的两块浸料基板中和/或在夹住第二外层导电几何结构层的两块浸料基板中,远离中间层导电几何结构层的浸料基板比靠近中间层导电几何结构层的浸料基板厚。
[0021]根据本实用新型的另一方面,提供了一种天线罩,包括前述的低通滤波结构。
[0022]根据本实用新型的另一方面,提供了一种天线系统,包括天线罩,天线罩为前述的天线罩。
[0023]应用本实用新型的技术方案,该低通滤波结构的至少三层导电几何结构层包括沿叠置方向依次设置的第一外层导电几何结构层、中间层导电几何结构层以及第二外层导电几何结构层,第一外层导电几何结构层包括多个第一十字型导电结构,多个第一十字型导电结构互不相连,各第一十字型导电结构的四个端部上连接有一字型导电结构,第二外层导电几何结构层包括多个互不相连的第二十字型导电结构与设置在相邻的四个第二十字型导电结构围成的区域内的第一网状导电结构,中间层导电几何结构层包括多个互不相连的第二网状导电结构。上述低通滤波结构能够调节介电常数和磁导率,可以使得电磁波通过该低通透波结构时,工作频段的电磁波能高效率穿透,能够有效地截止高于工作频段的电磁波,从而解决了滤波结构对工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题,进而达到了增强对工作频段外的电磁波的抑制效果。
【附图说明】
[0024]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0025]图1示出了根据本实用新型的低通滤波结构的实施例的剖视结构示意图;
[0026]图2示出了图1的低通滤波结构的导电几何结构层的结构示意图;
[0027]图3示出了图1的低通滤波结构的导电几何结构层的详细分布示意图;
[0028]图4示出了图1的低通滤波结构的其中一层外层导电几何结构层的详细结构示意图;
[0029]图5示出了图1的低通滤波结构的中间层导电几何结构层的详细结构示意图;
[0030]图6示出了图1的低通滤波结构的另一层导电几何结构层的详细结构示意图;以及
[0031]图7示出了根据本实用新型的低通滤波结构的实施例的CST仿真结果曲线图。
[0032]其中,上述附图包括以下附图标记:
[0033]21、第一外层导电几何结构层;22、中间层导电几何结构层;23、第二外层导电几何结构层;211、第一十字型导电结构;212、一字型导电结构;231、第二十字型导电结构;232、第一网状导电结构;221、第二网状导电结构;11、第一蜂窝基板;12、第二蜂窝基板;30、浸料基板。
【具体实施方式】
[0034]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0035]解释说明:
[0036](I)图7中横坐标轴表示频率坐标,表示频率的取值,单位:GHz。
[0037](2)图2至图6中未示出介质层(第一蜂窝基板和第二蜂窝基板)及各个浸料基板。
[0038]如图1至图3所示,本实施例的低通滤波结构包括至少三层导电几何结构层,每层导电几何结构层的厚度为0.0145mm-0.0215mm,优选为0.015mm,相邻两层导电几何结构层之间设置有介质层,至少三层导电几何结构层包括沿叠置方向依次设置的第一外层导电几何结构层21、中间层导电几何结构层22以及第二外层导电几何结构层23,第一外层导电几何结构层21包括多个互不相连的第一十字型导电结构211,各第一十字型导电结构211的四个端部上连接有一字型导电结构212,第二外层导电几何结构层23包括多个互不相连的第二十字型导电结构231与设置在相邻的四个第二十字型导电结构231围成的区域内的第一网状导电结构232,中间层导电几何结构层22包括多个互不相连的第二网状导电结构221。
[0039]上述结构能够调节介电常数和磁导率,可以使得电磁波通过本实用新型的低通透波结构时,工作频段的电磁波能高效率穿过,能够有效地截止高于工作频段的电磁波,从而解决了滤波结构对工作频段外的电磁波抑制效果不好的问题,进而达到了增强对工作频段外的电磁波的抑制效果。
[0040]导电几何结构层可以使用任意金属材料,例如金、银或铜或几种金属的混合物。优选铜。所使用的任意金属材料的原始形态可以是固体、液体、流状体或粉状物。
[0041]在本实施例中,第一网状导电结构232与第一^h字型导电结构211在叠置方向上的投影至少部分重合;进一步地,第二网状导电结构221与第一十字型导电结构211在叠置方向上的投影至少部分重合,以及第二网状导电结构221与第一网状导电结构232在叠置方向上的投影至少部分重合。这样可以很好地调整电磁波透波能量与放射能量,使得工作频段的电磁波高效通过,而工作频段外的电磁波被有效地抑制。
[0042]结合参见图2、图3和图6所示,任意相邻的两个一字型导电结构212的相邻端部之间互不相连。在本实施例中,如图2至图4所示,多个第二十字型导电结构231呈矩形阵列分布,且第一网状导电结构232为纵横交错的第一方形网状结构。进一步地,第一网状导电结构232为田字形网格结构,田字形网格结构位于相邻的四个第二十字型导电结构231构围成的区域的中间位置,且各第一十字型导电结构211的四个端部上连接的所述一字型导电结构212的延长线所形成的区域的投影位于相邻的四个第二十字型导电结构231围成的区域的投影内。由于本实用新型的滤波目标是低通滤波,因此,在第一外层导电几何结构层21中,相邻两个第一十字型导电结构211之间互相不相连,在中间层导电几何结构层22中,相邻两个第二网状导电结构221之间互相不相连,在第二外层导电几何结构层23中,相邻两个第二十字型导电结构231之间、第一网状导电结构232与对应的第二十字型导电结构231之间均互不相连。
[0043]如图2所示,多个第二网状导电结构221呈矩形阵列分布,第二网状导电结构221为纵横交错的第二方形网状结构。优选地,第二网状导电结构221为九宫格方形网状结构。在本实施例中,四个一字型导电结构212的延长线围成的区域与九宫格方形网状结构之间以及九宫格方形网状结构与第一网状导电结构232之间正对设置(即第一十字型导电结构的几何中心的投影、相应的一个九宫格方形网状结构的几何中心的投影以及第一网状导电结构232的几何中心的投影相重合)。由于九宫格方形网状结构的电容值比较低,因而能够提高工作频段电磁波的透射范围,从而实现优化工作频段电磁的目的。