專利名稱：一種具有濾除干擾信號功能的超寬帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于天線領(lǐng)域，特別涉及一種通過開槽的方式濾除干擾信號的超寬帶 天線。
背景技術(shù)：
隨著民用和軍用通信技術(shù)的飛速發(fā)展，超寬帶無線通信業(yè)務(wù)也正以前所未有的速 度向前發(fā)展。目前超寬帶天線一般采用濾波器濾除頻帶內(nèi)的干擾信號，這樣不但增加了成本且 不利于小型化的要求。近年來對具有濾除干擾信號功能的超寬帶天線的研究層出不窮，張 可兒等人2009年在《太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)》第40卷第6期提出一種利用弧形縫隙濾除干擾 信號的超寬帶天線方案，但仍存在阻帶帶寬較窄、結(jié)構(gòu)單一、天線尺寸較大，不利于集成等 問題。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型超寬帶天線采用梯形輻射貼片加載圓弧結(jié)構(gòu)， 在輻射貼片內(nèi)部加載凹形槽并在介質(zhì)板兩側(cè)分別設(shè)置接地板結(jié)構(gòu)。該天線通過調(diào)整凹形槽 位置和尺寸，可以有效地濾除頻帶內(nèi)的干擾信號，具有阻抗帶寬較寬、尺寸較小、易加工等 特點(diǎn)。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型超寬帶天線包括介質(zhì)板、輻射貼片、凹形槽、微帶饋線和接地板；所述 輻射貼片、凹形槽和微帶饋線關(guān)于介質(zhì)板的中軸線呈軸對稱結(jié)構(gòu)，所述的接地板位于介質(zhì) 板的兩側(cè)關(guān)于介質(zhì)板的中軸線呈異面軸對稱結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)1、通過仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，輻射貼片的尺寸決定超寬帶頻段帶寬，凹形槽的位置和 尺寸決定要濾除的干擾信號的頻段和帶寬，因此通過不同部分位置及尺寸的調(diào)整可以分別 達(dá)到總的工作頻段帶寬和干擾信號阻帶帶寬的改變。2、增大輻射貼片上方的圓弧結(jié)構(gòu)可以降低天線的低端工作頻率，從而增加了天線 的總的工作帶寬。3、調(diào)整凹形槽的位置、槽的總長及槽寬，可以改變干擾信號所在的阻帶頻段和帶 寬，因而可以濾除頻帶內(nèi)的任何干擾信號。4、在矩形接地板上加載圓弧結(jié)構(gòu)可以增加阻抗帶寬，改善頻段內(nèi)的阻抗匹配。5、接地板位于介質(zhì)板的兩側(cè)，調(diào)節(jié)接地板的位置和尺寸可以增加天線總的工作帶
覓ο

圖1為本實(shí)用新型超寬帶天線的正面圖。[0014]圖2為本實(shí)用新型超寬帶天線的背面圖。圖3為本實(shí)用新型超寬帶天線的側(cè)視圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的濾除無線局域網(wǎng)的駐波比曲線圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的濾除無線區(qū)域網(wǎng)信號在3GHz時(shí)的方向圖。圖6為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的濾除無線區(qū)域網(wǎng)信號在6GHz時(shí)的方向圖。圖7為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的濾除無線區(qū)域網(wǎng)信號在8GHz時(shí)的方向圖。圖中11-介質(zhì)板，12-輻射貼片，13-接地板，14-微帶饋線，15-凹形槽，101-介質(zhì) 板的邊，102-介質(zhì)板的邊，103-輻射貼片的斜邊，104-輻射貼片的下底邊，105-輻射貼片的 上底圓弧邊，106-凹形槽的底邊，107-凹形槽的槽寬，108-凹形的槽斜邊，109-微帶饋線的 邊，110-微帶饋線的邊，111-接地板的邊，112-接地板的邊，113-接地板的邊，115-接地板 加載的圓弧半徑，22-接地板與微帶饋線的間隙，21-介質(zhì)板的高，31-凹形槽的位置距輻射 貼片下底邊的距離。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。參見圖1和圖2，一個優(yōu)選實(shí)施例是濾除頻帶內(nèi)無線局域網(wǎng)作為干擾信號的超寬 帶天線。該天線由介質(zhì)板11、輻射貼片12、接地板13、微帶饋線14和凹形槽15組成。本實(shí) 用新型也具有濾除其他頻段干擾信號的功能，即只要改變凹形槽的位置和相應(yīng)尺寸就可滿 足要求。具體實(shí)施如下輻射貼片12和微帶饋線14位于介質(zhì)板中央，關(guān)于介質(zhì)板中軸線呈 軸對稱結(jié)構(gòu)。輻射貼片12為在梯形長底邊加載圓弧結(jié)構(gòu)，整個輻射貼片位于介質(zhì)板11的 上方。凹形槽15由三部分組成，一部分被介質(zhì)板的中軸線垂直平分，另外兩部分的對稱分 布在介質(zhì)板中軸線的兩側(cè)，且二者的延長線與介質(zhì)板的中軸線交于一點(diǎn)，整個凹形槽15位 于輻射貼片12內(nèi)部關(guān)于介質(zhì)板11的中軸線呈軸對稱結(jié)構(gòu)。輻射貼片12的非圓弧底邊與 微帶饋線14頂端相連接。兩個接地板13位于介質(zhì)板11下方的兩側(cè)，與微帶饋線14在一 側(cè)的接地板13與微帶饋線14有一定的間隙，兩個接地板13關(guān)于微帶饋線14呈異面軸對 稱結(jié)構(gòu)，兩個接地板13均采用在矩形接地板的上方遠(yuǎn)離微帶饋線的90度角上加載圓弧結(jié) 構(gòu)的設(shè)計(jì)。參見圖1和圖2，介質(zhì)板的介電常數(shù)為4.8的FR-4板，天線的輻射貼片、接地板、微 帶饋線，在圖中用陰影部分表示，天線的形狀可由腐蝕得到。本實(shí)施例中介質(zhì)板的邊101優(yōu) 選尺寸為30mm，另一邊102優(yōu)選尺寸為30mm ；輻射貼片的下底邊104優(yōu)選尺寸為6mm，上底 圓弧邊105是長軸為5mm，短軸為2mm的半橢圓弧，斜邊103為13mm ；凹形槽的底邊106優(yōu) 選尺寸為7mm，凹形槽的槽寬107為1. 5mm,凹形槽的斜邊108為6. 7mm,凹形槽的位置距輻 射貼片下底邊的距離31為2. 5mm ；接地板的邊112優(yōu)選尺寸為12. 6mm，接地板的邊113為 6. 6mm，接地板的邊111為7. 5mm，接地板加載的圓弧半徑115為4mm ；介質(zhì)板的高21優(yōu)選尺 寸為1. 2mm ；微帶饋線的邊109為9mm，微帶饋線的邊110為2mm ；接地板與微帶饋線的間隙 22優(yōu)選尺寸為1. 4mm。輻射貼片內(nèi)部加載的凹形槽15主要用來實(shí)現(xiàn)頻帶內(nèi)阻抗失配，使該段內(nèi)駐波比 大于2而無法接收到要濾除的干擾信號，凹形槽的各個組成部分參數(shù)對阻帶特性的影響如下首先改變凹形槽的位置距輻射貼片下底邊的距離31，不斷減小31，則要濾除的干擾信 號的阻帶帶寬不斷增加，因此可以根據(jù)干擾信號的阻帶帶寬選擇31的大小，本實(shí)施例中31 的優(yōu)選尺寸為2. 5mm ；確定31的尺寸為2. 5mm，下面改變凹形槽的槽寬107，槽寬107的改 變可以調(diào)節(jié)要濾除干擾信號阻帶的中心頻率，即槽寬107越寬中心頻率越低且阻帶帶寬也 隨著變寬，但調(diào)節(jié)的幅度較小適合微調(diào)，本實(shí)施例中槽寬107的優(yōu)選尺寸為1. 5mm ；下面只 改變凹形槽的總長即圖1中凹形槽的底邊106與兩個凹形槽斜邊108的和，則要濾除干擾 信號的阻帶中心頻率隨著上述之和的增大不斷降低且降低幅度較大，因此可以通過改變上 述三者之和得到要濾除不同中心頻率的干擾信號。圖4是本實(shí)用新型裝置所述的濾除無線區(qū)域網(wǎng)作為干擾信號的駐波比曲線圖，從 圖中可以看出天線在5. 15-5. 95GHz頻段駐波比大于2，因此無法接收到該頻段的信號，滿 足設(shè)計(jì)要求。如圖5、圖6和圖7所示分別為本實(shí)施例在3GHz、6GHz和8GHz時(shí)該天線的方 向圖，從圖中可以看出天線在整個頻段內(nèi)具有很好的全向性和較寬的方向圖帶寬，滿足超 寬帶天線設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。另外，在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，改變輻射貼片和接地板的形狀位置都應(yīng)當(dāng)視為本實(shí) 用裝置所提交的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種具有濾除干擾信號功能的超寬帶天線，包括介質(zhì)板、輻射貼片、凹形槽、微帶饋 線和接地板，其特征在于所述輻射貼片、凹形槽和微帶饋線關(guān)于介質(zhì)板的中軸線呈軸對稱 結(jié)構(gòu)，所述的接地板位于介質(zhì)板的兩側(cè)關(guān)于介質(zhì)板的中軸線呈異面軸對稱結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有濾除干擾信號功能的超寬帶天線，其特征包括所 述的輻射貼片為在梯形的長底邊加載圓弧結(jié)構(gòu)，輻射貼片位于介質(zhì)板的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有濾除干擾信號功能的超寬帶天線，其特征包括所 述的凹形槽位于輻射貼片內(nèi)部，由三部分組成，一部分被介質(zhì)板的中軸線垂直平分，另外兩 部分對稱分布在介質(zhì)板中軸線的兩側(cè)，且兩部分的延長線與介質(zhì)板的中軸線交于一點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有濾除干擾信號功能的超寬帶天線，其特征包括所 述的接地板位于介質(zhì)板下方的兩側(cè)，其中和微帶饋線同側(cè)的接地板與微帶饋線有一定的間 隙，接地板的結(jié)構(gòu)為在矩形的上方遠(yuǎn)離微帶饋線的90度角上加載圓弧結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有濾除干擾信號功能的超寬帶天線，用于無線通信領(lǐng)域。該天線由介質(zhì)板、輻射貼片、接地板和微帶饋線組成，輻射貼片與微帶饋線相連附著在介質(zhì)板的一側(cè)，輻射貼內(nèi)部加載輻射槽，接地板分布在介質(zhì)板的兩側(cè)。本實(shí)用新型超寬帶天線具有寬頻帶、阻抗帶寬較寬、小型化、易加工等特點(diǎn)。
文檔編號H01Q1/48GK201820886SQ20102027124
公開日2011年5月4日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者朱敏, 鄭宏興 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)