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带有陷波特性的超宽带天线制造技术

技术编号:6663065 阅读:247 留言:1更新日期:2012-04-11 18:40
带有陷波特性的超宽带天线。目前无线电通信设备和电子信息设备朝着多功能化,小型化,超宽带以及与周围环境友好协调的方向发展。带有陷波特性的超宽带天线,其组成包括:介质基板(1)、辐射单元(2),介质基板上印刷有共面波导接地面(3)、辐射单元、矩形槽(4)、共面波导馈电信号带线(5),辐射单元连接共面波导馈电信号带线,矩形槽开在共面波导接地面的上部,共面波导接地面围绕在辐射单元和共面波导馈电信号带线5的周围,倒U形槽(6)开在辐射单元上。本实用新型专利技术用于接受和发射无线电波;在军事上,可以用于电子侦察和电子对抗,以及跟踪和电磁防护的终端;在民用上可以用作超宽带无线通信的终端接收设备上。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种天线,具体涉及一种带有陷波特性的超宽带天线。技术背景由于无线电通信设备和电子信息设备朝着多功能化,小型化,超宽带以及与周围 环境友好协调的方向发展,这使得宽频带,小型化,高增益成为国内外研究的热点课题之 一。近年来,不需要钻孔和易于集成的共面波导结构日新月异,并且该结构可以通过照相技 术制作,并且有较好的极化特性,因此该技术已经应用在超宽带天线的设计和相关的微波 电路元器件的设计中。然而目前的超宽带通信所占的频带和无线局域网有共用的部分,因 此需要设计的天线能够降低,甚至不会给无限局域网带来干扰,因此设计带有陷波特性的 超宽带天线成为目前研究的热点。如果没有适当的设计来抑制谐波共振和寄生发射,这样 的天线将对附近的设备产生电磁干扰,危及系统本身和邻近系统的正常工作,特别是对目 前使用的无线局域网系统造成严重的干扰。因此添加滤波器是最常使用的方法,在系统完 成之后在天线单元和射频组件之间添加合适的滤波器来解决。通常这种方法会造成天线与 微波电路不匹配,甚至减低系统的整体效能,因此设计带有陷波特性的超宽带天线是解决 此问题的重要方法之一。同时解决现有天线的一些缺点(1)目前所设计的天线的结构和 工艺比较复杂,因此设计结构简单的天线成为现阶段研究的热点。O)目前大多数超宽带天 线,在系统集成时通常需要钻孔,使用电抗元件等方式和射频前端连接,因此增加系统的复 杂性,降低了系统的效能,不能满足小型化的需求。传统的印刷超宽带天线主要是圆锥天线和印刷盘锥天线,为了减小体积,中国 专利“一款超宽带阶梯地板印刷单极子天线,申请编号2005100242^8. 7”阐述了一种基 于阶梯型接地板和椭圆形辐射单元的超宽带天线。但是仍不能克服目前的电磁干扰问 题。文献“Harmonic Control For An Integrated Microstrip Antenna With Loaded Transmission Line,Shun-Yun Lin, Kuang-Chih Huang,and Jin—Sen Chen. Microwave And Optical Technology Letters,Vol. 44,No. 4,February,2005”,提出一种禾Ij 用周 期结构抑制谐波,但是体积较大,且结构复杂。为了克服上述缺点,文献“Design of a 5.8-GHzRectenna Incorporating a New Patch Antenna,Ching-Hong K. Chin,Quan Xue, Chi Hou Chan,IEEE Antennas And Wireless Propagation Letters,Vol. 4,2005,,,阐述了 在共面波导馈电线上刻蚀滤波器的方法,来起到陷波的特性,但是体积仍然较大。文献“A miniaturized monopole antenna for ultra-wide band applications with band-notch Filter,B. Ahmadi, R. Faraji-Dana, IET Microw. Antennas Propag.,2009,Vol.3, Iss.8, PP. 1224-1231. ”阐述了刻蚀U形槽和V形槽的带有陷波特性的超宽带天线,但是体积较大, 且采用渐变馈电结构,造成结构复杂,设计和调试困难。文献“Compact Slot Antenna For 2. 4Ghz/Uwb With Dual Band-Notched Characteristic,Feng-Tao Zha,Shu-Xi Gong,Gang Liu, Hong-Yu Yang, and Shu-Guang Lin, Microwave And Optical Technology Letters, 2009,Vol. 51,No. 8,PP. 1859-1862. ”采用双环结构,其结构复杂,不便于设计和调试。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种带宽宽,辐射效率高,带有陷波特性的超宽带天线, 该天线可以使用在电子侦察,电子对抗等军事设备和民用设备上,降低对无线局域网和X 波段通信的电磁干扰。上述的目的通过以下的技术方案实现带有陷波特性的超宽带天线,其组成包括介质基板、辐射单元,共面波导接地面, 共面波导馈电带线,所述的介质基板上印刷有共面波导接地面、辐射单元、矩形槽、共面波 导馈电结构,所述的辐射单元连接共面波导馈电结构,所述的矩形槽开在共面波导接地面 的上部,所述的共面波导接地面围绕在辐射单元和共面波导馈电信号带线的周围,所述的 倒U形槽开在辐射单元上。所述的带有陷波特性的超宽带天线,所述的辐射单元为三角形贴片或矩形或钻石 形贴片。所述的带有陷波特性的超宽带天线,所述的共面波导接地面采用环绕辐射单元的 结构形式,构成缺陷地结构,所述的共面波导接地面为上下较宽,左右较窄。所述的带有双陷波特性的超宽带天线,所述的介质基板的介电常数介于2-9. 8之 间,所述的介质基板的介电损耗正切角小于10-3,所述的介质基板尺寸的大小和共面波导 接地面尺寸的大小一致。有益效果1.本技术采用矩形贴片,便于设计和调试;可以实现超宽带的阻抗带宽。2.本技术所述的矩形槽是在共面波导接地面上挖去一个矩形,构成矩形槽结 构,该矩形槽的长和宽可以调节,来选择陷波带宽和陷波频率。3.本技术所述的两个U形槽是在辐射单元上刻蚀两个U形,构成两个倒U形 槽结构,该U形槽的长和宽可以调节,来选择陷波带宽和陷波频率。4.本技术的天线结构简单、工作带宽宽,便于批量生产,且成本低廉。5.本技术所设计的天线印刷在介质基板上同一面,由三角形或者矩形辐射单 元且在辐射单元上刻蚀两个U形槽构成、共面波导接地面、共面波导馈电结构和共面波导 接地面上的矩形槽组成,有利于与微波集成电路集成。6.本技术采用共面波导接地面包围辐射单元,有利于减低电磁干扰;采用共 面波导馈电结构,便于展宽阻抗带宽;在共面波导接地板上可是矩形槽及辐射单元上的两 个U形槽,省去滤波器的设计,降低设计成本和系统的复杂性,同时提高系统的整体效能, 也缩小了整体体积。7.本技术采用矩形槽和U形槽,结构简单,设计容易,且可以根据所需要的 陷波频率,经计算得出其矩形和U形槽的大致尺寸;本天线结构简单,紧凑,体积小,加工方 便,成本低。8.本技术具有良好的阻抗带宽和陷波特性,结构简单,因此大大增加了其适 用范围;本产品采用印刷天线结构和共面波导结构,大大降低了天线体积,且比较容易和射 频前端微波集成电路集成。9.本技术所设计的天线可以根据实际需求进行自行改进,设置辐射单元的尺寸、共面波导接地面与辐射单元之间的距离,共面波导面与共面波导馈电结构之间的馈电 间隙,来改善天线的性能。10.本技术所设计的天线采用简单的刻蚀矩形槽和U形槽组合技术,有效的 减小了天线的尺寸,便于系统集成,实现小型化设计。11.本技术具有良好的宽频带特性和很好的全向辐射特性,本产品的陷波特 性可以避免对无线局域网通信和X波段通信造成干扰。附图说明附图1为本技术的结构示意本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种带有陷波特性的超宽带天线,其组成包括:介质基板、辐射单元,共面波导接地面,共面波导馈电带线,其特征是:所述的介质基板上印刷有共面波导接地面、辐射单元、矩形槽、共面波导馈电电路结构,所述的辐射单元连接共面波导馈电结构,所述的矩形槽开在共面波导接地面的上部,所述的共面波导接地面围绕在辐射单元和共面波导馈电信号带线的周围,所述的倒U形槽开在辐射单元上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王世刚李迎松毕军刘乘源杨晓冬姜弢王学良竺如生李建勋
申请(专利权)人:黑龙江大学
类型:实用新型
国别省市:93

网友询问留言 已有1条评论
  • 来自[北京市联通] 2015年02月27日 08:24
    在电子通信领域,波特率(Baudrate)即调制速率,指的是有效数据信号调制载波的速率,即单位时间内载波调制状态变化的次数。它是对符号传输速率的一种度量,1波特即指每秒传输1个符号,而通过不同的调制方式,可以在一个码元符号上负载多个bit位信息。单位“波特”本身就已经是代表每秒的调制数,以“波特每秒”(Baudpersecond)为单位是一种常见的错误。
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