本發(fā)明涉及一種天線，特別是一種新型的具有陷波特性的單極子超寬帶天線。該天線中，帶阻是基于謝爾賓斯基地毯分L形幾何的單極子貼片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。帶的寬度和高度依賴于帶陷波形頻帶的中心頻率。該天線是印在一個(gè)非常小的基板上。

背景技術(shù)：

天線是所有無(wú)線通信系統(tǒng)不可或缺的部分，承擔(dān)著將發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)轉(zhuǎn)化成電磁波的形式以向空間傳播，或?qū)⒆杂煽臻g中的電磁信號(hào)轉(zhuǎn)化成高頻信號(hào)以供接收機(jī)接收，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的空間信號(hào)交換過(guò)程。隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，硬件研發(fā)條件的不斷進(jìn)步，為了更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)的傳輸，對(duì)天線的性能上也提出了更高的要求，在當(dāng)今無(wú)線通信設(shè)備廣泛應(yīng)用的大環(huán)境下，天線的重要性更是與日俱增，各種天線技術(shù)的研究和更高的技術(shù)指標(biāo)的要求使得天線技術(shù)迎來(lái)了又一個(gè)發(fā)展的重大機(jī)遇。

超寬帶通信技術(shù)(UWB，Ultra Wide Band)，早在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)有了與之相關(guān)的超寬帶發(fā)射機(jī)和接收機(jī)技術(shù)應(yīng)用，但卻只是應(yīng)用在雷達(dá)、定位、傳感以及保密通信等領(lǐng)域。2002年，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)把3.1～10.6GHz作為工作系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)的工作頻率范圍，并且規(guī)定除了應(yīng)用于數(shù)字通信、雷達(dá)和定位等領(lǐng)域外，還可以商用、民用領(lǐng)域等，隨著無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)對(duì)于傳輸速度、傳輸容量的要求也變得越來(lái)越高超寬帶信號(hào)由于具有極大的帶寬、傳輸速率高、功率低、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)能夠很好地滿足現(xiàn)代通信的需求。

超寬帶通信系統(tǒng)具有窄帶通信系統(tǒng)所不具備的特性，它會(huì)為無(wú)線局域網(wǎng)WLAN和個(gè)人局域網(wǎng)PAN的接口卡和接入技術(shù)帶來(lái)低功耗、高帶寬并且相對(duì)簡(jiǎn)單的無(wú)線通信技術(shù)。

隨著無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展，超寬帶天線向?qū)掝l帶、小型化、高傳輸率、低成本、低復(fù)雜性等方向發(fā)展。超寬帶印刷單極子天線就是這一發(fā)展產(chǎn)物。在超寬帶印刷單極子天線的設(shè)計(jì)中，有的是通過(guò)改變金屬地板的結(jié)構(gòu)來(lái)展寬天線的帶寬；有的是通過(guò)改變饋線來(lái)增加帶寬的；也有通過(guò)改變輻射貼片的形狀來(lái)展寬天線的帶寬。超寬帶通信系統(tǒng)覆蓋了3.1～10.6GHz頻段，而在此頻段內(nèi)的無(wú)線通信頻段分布密集諸如WLAN、WiMAX和WCDMA等無(wú)線系統(tǒng)都在此頻段內(nèi)。為了減少系統(tǒng)間存在的相互干擾，要求在低復(fù)雜度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)兼容、頻譜復(fù)用，可以使超寬帶天線本身具有帶阻特性，所以就出現(xiàn)了具有帶阻特性的超寬帶天線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的具有陷波特性的單極子超寬帶天線，該天線在3.46—10.23GHz的頻帶范圍具有良好的阻抗特性和輻射方向特性，并且具有雙陷波特性。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種新型的具有陷波特性的單極子超寬帶天線，其特征在于，天線結(jié)構(gòu)基于謝爾賓斯基地毯分形幾何，包括介質(zhì)基板(1)、基于謝爾賓斯基地毯分L形幾何的單極子貼片(2)、50歐姆微帶饋線(3)、矩形接地板(4)；基于謝爾賓斯基地毯分L形幾何的單極子貼片(2)印刷在介質(zhì)基板(1)正面；矩形接地板(4)印刷在介質(zhì)基板(1)的下表面。

所述新型的具有陷波特性的單極子超寬帶天線，其特征在于，所述的介質(zhì)基板(1)為聚四氟乙烯材料，介質(zhì)基板(1)的寬度W1為25mm，厚度H為1mm。

所述新型的具有陷波特性的單極子超寬帶天線，其特征在于，所述的基于謝爾賓斯基地毯分L形幾何的單極子貼片(2)，貼片形狀為謝爾賓斯基地毯分形幾何形狀轉(zhuǎn)化，基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片(2)各相應(yīng)邊長(zhǎng)分別為：S1為8mm、S2為8mm、S3為4mm、S4為3mm、S5為4mm、S6為4mm、S7為5.4mm、和S8為1mm。

所述新型的具有陷波特性的單極子超寬帶天線，其特征在于，所述的50歐姆微帶饋線(3)為矩形的結(jié)構(gòu)；50歐姆微帶饋線(3)的長(zhǎng)度L2為14mm，寬度為3mm。

所述新型的具有陷波特性的單極子超寬帶天線，其特征在于，矩形的接地板(5)，其長(zhǎng)度為10mm、寬度為25mm。

該發(fā)明超寬帶天線相對(duì)于現(xiàn)有的超寬帶天線具有以下的特性和優(yōu)點(diǎn)：

頻帶相對(duì)較寬，尺寸比較小，陷波可調(diào)。

該發(fā)明超寬帶天線介質(zhì)基板寬度W為25mm、厚度H為1mm，尺寸非常小。

通過(guò)貼片上謝爾賓斯基地毯分L形幾何L的邊長(zhǎng)，可以調(diào)節(jié)陷波的頻段范圍。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例1的基本結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例1的基本結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖中：1—介質(zhì)基板，2—基于謝爾賓斯基地毯分L形幾何的單極子貼片，3—50歐姆微帶饋線，4—矩形接地板；

具體實(shí)施方式

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新型的具有陷波特性的單極子超寬帶天線，該超寬帶天線尺寸較小、陷波可調(diào)。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述：

本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，介質(zhì)基板(1)的材料是聚四氟乙烯，其介電常數(shù)為2.1。該介質(zhì)基板的厚度H為1mm。介質(zhì)基板下的矩形接地板(4)采用銅(退火)材料。

如圖1所示，基于謝爾賓斯基地毯分L形幾何的單極子貼片(2)印刷在介質(zhì)基板(1)正面；矩形接地板(4)印刷在介質(zhì)基板(1)的下表面。

如圖1所示，本發(fā)明的具有陷波特性的單極子超寬帶天線，基于謝爾賓斯基地毯分L形幾何的單極子貼片(2)、50歐姆微帶饋線(3)、矩形接地板(4)。

如圖1所示，基于謝爾賓斯基地毯分L形幾何的單極子貼片(2)內(nèi)L形的邊長(zhǎng)可調(diào)節(jié)。通過(guò)調(diào)節(jié)L形邊長(zhǎng)S8可以對(duì)陷波進(jìn)行調(diào)制。

如圖1所示，本發(fā)明的具有陷波特性的單極子超寬帶天線采用基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片。

本發(fā)明的具有陷波特性的單極子超寬帶天線的設(shè)計(jì)參數(shù)：

介質(zhì)基板的選擇：介電常數(shù)為2.1的聚四氟乙烯。該材料有損耗小、介電常數(shù)低、一致性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。該介質(zhì)基板的厚度為1mm滿足所需的強(qiáng)度。介質(zhì)基板下的金屬接地板均采用銅(退火)材料。