專利名稱：具有雙陷波特性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，尤其涉及一種具有雙陷波特性的超寬帶天線。
背景技術(shù)：
自從2002年I月14日，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FFC)將3. 1-10. 6GHz頻段劃歸為民用的免許可證的超寬帶(UWB)頻段后，超寬帶短距離通信技術(shù)便成為無線通信領(lǐng)域激烈競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，作為其重要組成部分的超寬 帶天線近年來也成為科技人員研究的熱門課題。然而在超寬帶系統(tǒng)指定的頻段內(nèi)已經(jīng)存在著一些窄帶系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的信號(hào)會(huì)對(duì)超寬帶通信產(chǎn)生干擾。為了抑制超寬帶系統(tǒng)與窄帶系統(tǒng)之間的干擾，通常需要在超寬帶系統(tǒng)內(nèi)引入帶阻濾波器濾除窄頻帶，但是這勢(shì)必增加系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。另外一種簡(jiǎn)單有效的方法，就是在超寬帶天線中嵌入陷波結(jié)構(gòu)，對(duì)于微帶饋線的超寬帶天線來說，濾波特性的實(shí)現(xiàn)一般有三種方案一是開槽技術(shù)；二是寄生耦合；三是分形技術(shù)。其中最常用的方法就是在開槽技術(shù)，如專利號(hào)為CN201904436U，專利名稱為《帶有陷波特性的超寬帶天線》的中國專利，該專利在輻射貼片上開了兩個(gè)倒U形槽來實(shí)現(xiàn)陷波特性，但是按照反射能量損耗小于10%的標(biāo)準(zhǔn)，既駐波比VSWR < 2，其頻帶只有在6-7. 5GHz和9. 5-11. 5GHz是符合標(biāo)準(zhǔn)的，有效帶寬不是很大。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型超寬帶天線采用圓形輻射貼片，通過在輻射貼片和饋線上刻槽來實(shí)現(xiàn)雙陷波功能，另外在接地面上開矩形槽達(dá)到優(yōu)化阻抗帶寬的目的，通過調(diào)節(jié)矩形槽的尺寸，可以調(diào)節(jié)微帶線的特征阻抗，從而達(dá)到展寬頻帶的目的。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)基板、輻射貼片、微帶饋線、接地面；所述的介質(zhì)基板正面印刷有輻射單元和微帶饋線，所述的微帶饋線與輻射貼片相連，并在微帶饋線上開有U形槽、輻射貼片上開有C形槽，所述的介質(zhì)基板背面印刷有接地面，并開有矩形槽；所述的輻射貼片為圓形結(jié)構(gòu)，輻射貼片位于介質(zhì)基板的上方；所述的C形槽以同心圓的形式開在輻射貼片內(nèi)；所述的U形槽開在微帶饋線內(nèi)；所述的矩形槽開在接地面上，并且在微帶饋線的正下方。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)I、通帶帶寬可調(diào)本實(shí)用新型采用圓形貼片，便于設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)，通過改變圓的半徑，可以調(diào)節(jié)超寬帶天線的工作帶寬。2、陷波中心頻率和陷波帶寬可調(diào)通過調(diào)整C形槽和U形槽的總長(zhǎng)，可以改變天線陷波的中心頻率；通過調(diào)整C形槽和U形槽的寬度，可以改變天線陷波的帶寬。因此本實(shí)用新型天線具有陷波頻率可控，陷波帶寬可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。3、通帶匹配特性好本實(shí)用新型通過在接地面上開矩形槽可以增加阻抗帶寬，改善頻段內(nèi)的阻抗匹配。[0011]
圖I是本實(shí)用新型超寬帶天線的正面圖圖2是本實(shí)用新型超寬帶天線的背面圖。圖3是本實(shí)用新型超寬帶天線的回波損耗曲線圖。圖4是本實(shí)用新型超寬帶天線的駐波比曲線圖。圖5是本實(shí)用新型超寬帶天線的輸入阻抗實(shí)部曲線圖。圖6是本實(shí)用新型超寬帶天線的輸入阻抗虛部曲線圖。圖7是本實(shí)用新型超寬帶天線在3GHz的輻射方向圖。圖8是本實(shí)用新型超寬帶天線在6GHz的輻射方向圖。圖9是本實(shí)用新型超寬帶天線在9GHz的輻射方向圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖I和圖2所示，一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例是在3. 5GHz和5. 5GHz陷波，使超寬帶天線濾除WiMAX信號(hào)(3. 3GHz-3. 7GHz)和WLAN信號(hào)(5. 15GHz-5. 825GHz)的干擾。該超寬帶天線由介質(zhì)基板I、輻射貼片2、微帶饋線3、接地面6、和C形槽4、U形槽5、矩形槽7組成。本實(shí)用新型也可以通過改變槽的尺寸和位置來濾除其他頻段的信號(hào)。具體實(shí)施如下輻射貼片2位于介質(zhì)基板I的上方，微帶饋線3位于介質(zhì)基板I的下方輻射貼片2和微帶饋線3位于介質(zhì)基板I的的正中央，呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，接地面6位于介質(zhì)基板I另一側(cè)的下方，C形槽4以同心圓的形式開在輻射貼片內(nèi)，U形槽5開在微帶饋線內(nèi)，由三部分組成，U形槽的底被介質(zhì)基板的中軸線垂直平分，U形槽的兩臂對(duì)稱分布在介質(zhì)基板中軸線的兩側(cè)。矩形槽7開在接地面6上位于微帶饋線的正下方。參見圖I、圖2，標(biāo)號(hào)I是介質(zhì)基板，其材料是聚四氟乙烯(FR-4)，其介電常數(shù)是4. 4，其長(zhǎng)寬高的尺寸是30mmX30mmX I. 6mm ;標(biāo)號(hào)2是圓形輻射貼片，其半徑是6. 5mm ;標(biāo)號(hào)3是微帶饋線，其長(zhǎng)寬尺寸為15mmX 3mm ;標(biāo)號(hào)6是接地面，其長(zhǎng)寬尺寸為30mmX 13mm ;標(biāo)號(hào)4是開在福射貼片上的C形槽，其寬度為1mm，具體實(shí)施方式
是半徑為5_和半徑為4_的同心圓相減；標(biāo)號(hào)5是開在微帶饋線上的倒U形槽，U形槽的寬為O. 5mm, U形槽的兩臂長(zhǎng)7. 5mm,距微帶饋線的左右邊緣的距離為O. 5mm, U形槽的底長(zhǎng)為2mm,距介質(zhì)基板的底部的距離為14mm。標(biāo)號(hào)7是開在接地面的矩形槽，其長(zhǎng)寬尺寸為3mmX 3mm，矩形槽位于微帶饋線的正下方與接地面的上邊緣相切。圖3是本實(shí)施例的回波損耗曲線圖，從圖3中可以看出此天線在3. 29GHz-3. 94GHz和4. 8IGHz-6. 21GHz頻段回波損耗大于-10dB，圖5是本實(shí)施例的駐波比曲線圖，從圖4中可以看出此天線在陷波頻段駐波比大于2，圖5是本實(shí)施例的輸入阻抗實(shí)部曲線圖，從圖5中可以看出此天線在陷波頻段輸入阻抗實(shí)部超過100歐姆，其余頻段在50歐姆上下波動(dòng)，波動(dòng)范圍不超過±20歐姆，圖6是本實(shí)施例的輸入阻抗虛部曲線圖，從圖6中可以看出此天線在陷波頻段輸入阻抗虛部的絕對(duì)值超過50歐姆，其余頻段在O歐姆上下波動(dòng)，波動(dòng)范圍不超過±20歐姆，從以上圖例綜合分析，本實(shí)施例陷波頻段覆蓋3. 29GHz-3. 94GHz和4. 8IGHz-6. 21GHz，從而可以抑制WiMAX和WLAN對(duì)UWB系統(tǒng)的干擾。如圖7、8、9所示分別是本實(shí)施例在3GHZ、6GHz、9GHz時(shí)該天線的方向圖，從圖中可以看出本實(shí)施例在整個(gè)頻段內(nèi)具有很好的全向性，滿足設(shè)計(jì)要求。[0028]上述 實(shí)例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，另外在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，改變輻射貼片、微帶饋線、和接地面的大??；改變U、C形槽和矩形槽的尺寸，都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有雙陷波特性的超寬帶天線，其組成包括介質(zhì)基板、輻射貼片、微帶饋線、接地面，其特征是所述的介質(zhì)基板正面印刷有福射單元和微帶饋線，所述的微帶饋線與福射貼片相連，并在微帶饋線上開有U形槽、輻射貼片上開有C形槽，所述的介質(zhì)基板背面印刷有接地面，并開有矩形槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙陷波特性的超寬帶天線，其特征包括所述的輻射貼片為圓形結(jié)構(gòu)，輻射貼片位于介質(zhì)基板的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙陷波特性的超寬帶天線，其特征包括所述的C形槽以同心圓的形式開在輻射貼片內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙陷波特性的超寬帶天線，其特征包括所述的U形槽開在微帶饋線內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙陷波特性的超寬帶天線，其特征包括所述的矩形槽開在接地面上，并且在微帶饋線的正下方。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有雙陷波特性的超寬帶天線，該超寬帶天線可用在軍事和民用通信終端設(shè)備上。該天線由介質(zhì)基板、輻射貼片、微帶饋線、接地面組成，輻射貼片和微帶饋線相連與接地板分別印刷在介質(zhì)基板的兩側(cè)。本實(shí)用新型超寬帶天線的工作帶寬可調(diào)，通帶匹配特性好，超寬帶天線陷波的中心頻率和陷波帶寬可控。
文檔編號(hào)H01Q1/48GK202373694SQ201120411379
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者李強(qiáng), 李智峰, 鄭宏興 申請(qǐng)人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)