一种小尺寸三陷波超宽带天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小尺寸三陷波超宽带天线，包括介质基板，介质基板一个面上设有辐射单元和辐射单元连接的微带馈电线，辐射单元与微带馈电线相互垂直，辐射单元上开有一个倒U型槽和一个顶部设有开口的回型槽；所述的辐射单元为矩型结构，该矩型结构的左下角和右下角分别截去了一个直角三角形；在微带馈电线的两侧分别设有一个横置U型旁支结构；两个U型旁支结构的开口方向相反，介质基板另一个面上设有接地板。此天线结构简单，易于加工制作和系统集成。完全覆盖所需的陷波频带，这些陷波的频段分别是通过U型缝隙，C型缝隙以及一对U型旁支结构实现的。

【技术实现步骤摘要】
一种小尺寸三陷波超宽带天线
本技术属于微波通信领域，涉及一种天线，尤其涉及一种小尺寸三陷波超宽带天线。
技术介绍
美国联邦通信委员会在2002年通过了允许将超宽带(UltraWideBand,UWB)技术应用于民用通信的规范，并划分了3.1～10.6GHz的工作频带，UWB技术得以迅速发展。UWB技术有超宽的信号传输带宽、低发射功耗以及高速数据传输速率等优点，因此具有非常广阔的发展前景。然而随着各种通信协议的不断增加，频谱资源也日益紧张。比如在UWB通信频段内同时还存在着如3.3～3.8GHz的C频段卫星系统、5.15～5.825GHz的无线局域网络(WirelessLocalAreaNetwork,WLAN)和7.9～8.8GHz的ITU信号等各种窄带通信系统。为了避免UWB通信系统中的其它频段的干扰，使用滤波器是一种常见的办法，但是这样会增加系统的复杂性，也不利于系统的集成化和小型化。为了解决上述问题，科研人员设计出了具有陷波特性的UWB天线。近年来，多种具有陷波特性的UWB天线被广泛研究和设计出来，一般都是引入可以产生陷波特性的几何结构，如在天线辐射体上蚀刻各种形状的缝隙或者槽线以及缺陷地等结构来获得所需频段上的陷波。现有文献中提出的具有陷波特性的UWB天线主要有以下不足：陷波频段无法精确地完全覆盖C波段卫星系统、WLAN系统和ITU信号等窄带通信系统；天线尺寸较大，没有满足小型化要求，集成难度大；天线几何结构复杂，给天线制作带来很大困难。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提出了一种新型小尺寸三馅波天线。一种小尺寸三陷波超宽带天线，包括介质基板，介质基板一个面上设有辐射单元和辐射单元连接的微带馈电线，辐射单元与微带馈电线相互垂直，辐射单元上开有一个倒U型槽和一个顶部设有开口的回型槽；所述的辐射单元为矩型结构，该矩型结构的左下角和右下角分别截去了一个直角三角形；在微带馈电线的两侧分别设有一个横置U型旁支结构；两个U型旁支结构的开口方向相反，介质基板另一个面上设有接地板。作为优选，所述的介质基板为相对介电常数为3.55的RO4003TM的介质板，厚度为1.524mm,长宽为28mm×24mm，通过一个50Ω的3.5mm×12mm的微带馈电线馈电。作为优选，所述的倒U型槽底边长度为18mm,侧边长度为6.9mm,宽度为0.9mm，倒U型槽底边距离介质基板上底边的距离为3.1mm。作为优选，所述的一个顶部设有开口的回型槽的底边长度为11mm,侧边长度为1.4mm，槽的宽度为0.2mm,每个上边长为3.6mm，其顶部距离距离介质基板上底边的距离为12.6mm。作为优选，所述的横置U型旁支结构的上下边长度为3mm,底边长度为4.5mm,宽度为0.3mm，其顶部距离距离介质基板上底边的距离为16.5mm。作为优选，所述的辐射单元长度为24mm，宽度为16mm，所述的截去了一个直角三角形的其中一个直角边与介质基板重合，直角三角的边长为6mm。作为优选，所述的接地板7长边为24mm,宽边为11.5mm,再其长边挖去一个长为3.5mm,宽度为1.5mm的矩形。本技术的有益效果：此天线结构简单，易于加工制作和系统集成。完全覆盖所需的陷波频带，这些陷波的频段分别是通过U型缝隙，C型缝隙以及一对U型旁支结构实现的。附图说明图1为本技术小尺寸三陷波超宽带天线正视图；图2为本技术小尺寸三陷波超宽带天线后视图；图3为本技术小尺寸三陷波超宽带天线侧视图；图4为本技术小尺寸三陷波超宽带天线VSWR图；图5为本技术小尺寸三陷波超宽带天线通带四个点的E面和H面的方向图。图中结构标记：介质基板1，辐射单元2，C型槽3，U型槽4，一对U型旁支结构5，馈电端口6，接地板7。具体实施方式如图1、图2、图3所示，本技术小尺寸三陷波超宽带天线，包括介质基板1，介质基板采用厚度为1.524mm,长宽为28mm×24mm,相对介电常数为3.55的RO4003TM的介质板上，通过一个50Ω的3.5mm×12mm的微带馈电线8馈电。辐射单元2两边各挖去了一个底边为6.5mm,高为8mm的直角三角形。倒U型槽4的长度为18mm,高度为6.9mm,宽度为0.9mm，距离上底边为3.1mm.顶部设有开口的回型槽3的长度为11mm,高度为1.4mm，宽度为0.2mm,上边对称结构长为3.6mm.一对横置U型旁支结构5长度为3mm,高度为4.5mm,宽度为0.3mm，距离上底边为16.5mm.接地板7长为24mm,宽为11.5mm,再其宽边挖去一个长为3.5mm,高为1.5mm的矩形。图4给出了天线的电压驻波比(VSWR),从图中可看出3.1～12GHz的频段内，有三个阻带，分别是3.3～3.8GHz，5～6.1GHz，7.9～8.8GHz，其余频段都保持VSWR小于2，满足了UWB频段范围和三陷波频段要求。图5可以看到由图中可知这四个点分别位于四个通带内，天线H面辐射方向图都为椭圆形，具有全向辐射特性，在高频略微有点畸变。天线E面辐射方向图都为“8”字形，在各个频段表现较为一致。总的来说，满足UWB频段的通信要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小尺寸三陷波超宽带天线，其特征在于：包括介质基板，介质基板一个面上设有辐射单元和辐射单元连接的微带馈电线，辐射单元与微带馈电线相互垂直，辐射单元上开有一个倒U型槽和一个顶部设有开口的回型槽；所述的辐射单元为矩型结构，该矩型结构的左下角和右下角分别截去了一个直角三角形；在微带馈电线的两侧分别设有一个横置U型旁支结构；两个U型旁支结构的开口方向相反，介质基板另一个面上设有接地板。

【技术特征摘要】
1.一种小尺寸三陷波超宽带天线，其特征在于：包括介质基板，介质基板一个面上设有辐射单元和辐射单元连接的微带馈电线，辐射单元与微带馈电线相互垂直，辐射单元上开有一个倒U型槽和一个顶部设有开口的回型槽；所述的辐射单元为矩型结构，该矩型结构的左下角和右下角分别截去了一个直角三角形；在微带馈电线的两侧分别设有一个横置U型旁支结构；两个U型旁支结构的开口方向相反，介质基板另一个面上设有接地板。2.根据权利要求1所述的一种小尺寸三陷波超宽带天线，其特征在于：所述的介质基板为相对介电常数为3.55的RO4003TM的介质板，厚度为1.524mm,长宽为28mm×24mm，通过一个50Ω的3.5mm×12mm的微带馈电线馈电。3.根据权利要求1所述的一种小尺寸三陷波超宽带天线，其特征在于：所述的倒U型槽底边长度为18mm,侧边长度为6.9mm,宽度为0.9mm，倒U型槽底边距离介质基板上底边的距离为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭祝凡，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33