一種具有濾波特性的寬帶縫隙天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及平面天線領(lǐng)域，特別涉及一種具有濾波特性的寬帶縫隙天線。
【背景技術(shù)】
[0002]—款設(shè)計(jì)合理的高性能天線，在收發(fā)信號(hào)的同時(shí)，可以有效的控制電磁能空間分布，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提尚系統(tǒng)容量，進(jìn)而大幅提尚系統(tǒng)整體性能。而微波濾波器起著選擇f目號(hào)、衰減噪聲、濾除鏡頻干擾等作用。將天線與濾波器進(jìn)行集成，設(shè)計(jì)成一個(gè)模塊，構(gòu)成濾波天線，不僅可以減小天線濾波器系統(tǒng)的尺寸面積，而且更加有利于封裝集成，能夠有效減小系統(tǒng)三維封裝尺寸與重量，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信系統(tǒng)的小型化設(shè)計(jì)。
[0003]縫隙天線，較為常見的是微帶縫隙天線，因具有共面結(jié)構(gòu)體積小重量輕以及易于與其他元器件集成的良好性質(zhì)，微帶縫隙天線常常被用于無(wú)線通信終端上。而在現(xiàn)有的縫隙天線結(jié)構(gòu)中，一方面其工作帶寬一般較窄，仍存在很大的改進(jìn)空間，另一方面，這些縫隙天線基本缺乏良好的濾波特性，因而實(shí)際應(yīng)用在系統(tǒng)中時(shí)往往需要級(jí)聯(lián)一個(gè)濾波器，從而大大提高系統(tǒng)的重量以及體積。
[0004]2009年，M.Gopikrishna等人在"Microwave and optical technology letters"上發(fā)表題為〃DESIGN OF A MICR0STIP FED STEP SLOT ANTENNA FOR UffB COMMUNICAT1N"文章，文章一方面將傳統(tǒng)的均勻阻抗縫隙改進(jìn)為階躍阻抗縫隙，另一方面饋電結(jié)構(gòu)也改進(jìn)為1/4波長(zhǎng)微帶饋電，這雙重的優(yōu)化大大的提高了天線的工作帶寬，但是天線始終缺乏良好的濾波特性。
[0005]2012年，X.D.Huang等人在〃IEEE Transact1n on Antennas and propagat1n"上發(fā)表題為〃An Ultrawideband(UWB)Slotline Antenna Under Multiple-ModeResonance 〃文章。一方面，文章參考濾波器設(shè)計(jì)中的多模諧振理念，對(duì)天線的縫隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，激勵(lì)出多個(gè)諧振模從而大大地提高了天線的工作帶寬，但缺點(diǎn)仍是缺乏良好的濾波特性。
[0006]2013年，王世偉人等申請(qǐng)了實(shí)用新型名稱為“一種采用短路引線的平面超寬帶濾波天線”，申請(qǐng)?zhí)枮?01310118467.1專利，專利中單極子天線(不屬于縫隙天線領(lǐng)域)配合著巧妙的短路引線結(jié)構(gòu)，天線工作帶寬得到了提升，同時(shí)也具有較好的濾波特性。
[0007]因此在已公開的平面縫隙天線中，難以看見一款既有寬帶寬又有濾波特性的縫隙天線，有必要設(shè)計(jì)一款克服該缺點(diǎn)的高性能縫隙天線來(lái)滿足人們的需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提出一種具有濾波特性的寬帶縫隙天線，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、易于加工制作，適用于多種無(wú)線終端中。
[0009]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0010]—種具有濾波特性的寬帶縫隙天線，包括電介質(zhì)基板、在電介質(zhì)基板上表面金屬箔形成的微帶結(jié)構(gòu)、在電介質(zhì)基板下表面金屬箔形成的地以及在地中設(shè)置凹槽而形成的縫隙結(jié)構(gòu)；
[0011]所述微帶結(jié)構(gòu)包括微帶饋電結(jié)構(gòu)以及第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)，第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)與微帶饋電結(jié)構(gòu)以耦合的方式連接，第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為1/2波長(zhǎng)；
[0012]所述縫隙結(jié)構(gòu)包括第一縫隙結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)度為1/2波長(zhǎng)，垂直于第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)。
[0013]所述微帶結(jié)構(gòu)還包括第二微帶諧振器結(jié)構(gòu)，第二微帶諧振器結(jié)構(gòu)與第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)的中心垂直設(shè)置且第二微帶諧振器結(jié)構(gòu)在第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)的一側(cè)。第二微帶諧振器結(jié)構(gòu)與第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)的該種設(shè)置可以使天線額外產(chǎn)生一個(gè)諧振模式，從而拓寬工作帶寬。
[0014]所述第二微帶諧振器結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為1/4波長(zhǎng)。
[0015]所述微帶結(jié)構(gòu)還包括第三微帶諧振器結(jié)構(gòu)、金屬過(guò)孔，其中第三微帶諧振器結(jié)構(gòu)與第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)垂直，金屬過(guò)孔設(shè)置在第三微帶諧振器結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)的一端。第三微帶諧振器結(jié)構(gòu)與第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)的該種設(shè)置可以使天線額外產(chǎn)生兩個(gè)諧振模式，從而進(jìn)一步拓寬工作帶寬。
[0016]所述第三微帶諧振器結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為1/4波長(zhǎng)。
[0017]所述縫隙結(jié)構(gòu)還包括第二縫隙結(jié)構(gòu)，第二縫隙結(jié)構(gòu)處于微帶饋電結(jié)構(gòu)和第一微帶諧振器結(jié)構(gòu)耦合處的下方。設(shè)置第二縫隙結(jié)構(gòu)的目的是為了提高耦合強(qiáng)度。
[0018]所述微帶饋電結(jié)構(gòu)為不等長(zhǎng)雙指饋電結(jié)構(gòu)。目的是在通帶外額外產(chǎn)生一個(gè)傳輸零點(diǎn)，從而提尚通帶的選擇性。
[0019]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0020]1.本實(shí)用新型所述的縫隙天線相對(duì)于傳統(tǒng)的縫隙天線具有更寬的工作帶寬。
[0021]2.本實(shí)用新型所述的縫隙天線在沒有級(jí)聯(lián)濾波器的情況下具有很好的濾波特性。
[0022]3.本實(shí)用新型所述的縫隙天線設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，體積小，成本低，平面結(jié)構(gòu)易于集成，可以應(yīng)用于多種無(wú)線通信終端上。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1具有濾波特性的寬帶縫隙天線的豎截面剖視圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1具有濾波特性的寬帶縫隙天線的二維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1和實(shí)施例2具有濾波特性的寬帶縫隙天線的底層示意圖。
[0026]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2具有濾波特性的寬帶縫隙天線的豎截面剖視圖。
[0027]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2具有濾波特性的寬帶縫隙天線的二維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例1具有濾波特性的寬帶縫隙天線的ISll I和增益仿真結(jié)果圖。
[0029]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例2具有濾波特性的寬帶縫隙天線的ISll I和增益仿真結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述