多缺口频带超宽带平面天线制造技术

本发明专利技术公开了一种多缺口频带超宽带平面天线，包括超宽带单极子天线和谐振寄生器，所述超宽带单极子天线包括辐射体、金属地和与辐射体相连的馈线，所述谐振寄生器设于所述馈线侧部并与所述馈线耦合，所述寄生谐振器具有影响第一缺口频带的第一部分，以及影响第二缺口频带且不影响第一缺口频带的第二部分。与现有技术相比，本发明专利技术可通过一个谐振寄生器产生两个缺口频率可以调整的缺口频带，结构简单且易于制造。

Multi-notch UWB Planar Antenna

【技术实现步骤摘要】
多缺口频带超宽带平面天线
本专利技术涉及一种天线，尤其涉及多缺口频带超宽带平面天线。
技术介绍
在UWB通信系统中，将考虑在3.1至10.6GHz的频率范围内进行通信。到目前为止，为了实现超宽带天线，人们对各种结构进行了研究。然而，在实际应用中，超宽带天线的设计仍然面临着许多挑战。其中一个挑战是避免干扰其他已经占用UWB频段的现有窄带业务。近年来，许多超宽带天线试图利用频带拒绝功能设计来克服干扰问题。最流行的具有频带拒绝功能的天线设计方法是嵌入槽(C槽，U槽，方形槽，弧形槽)，附加杆，U形杆，以及散热器或地板平面上的狭缝。然而，大多数设计只能对应的产生单缺口频带。2013年RezaulAzim，MohammadTariqulIslam和AhmedToahaMobashsher所发表的“DesignofaDualBand－NotchUWBSlotAntennabyMeansofSimpleParasiticSlits”，通过嵌入一个角形寄生缝和两个对称寄生缝，分别对应实现3.35－3.8GHz和5.12－5.84GHz的双缺口频带。2016年NikithaPremE.K和RKarthikeyan所发表的“TripleBandNotchUWBAntennaArraywithEBGStructure”，通过蚀刻在贴片中部的倒U形槽在卫星业务频段[8－8.4GHz]引入一个缺口，嵌入在馈电边缘附近地面结构中的互补分裂环谐振器抑制特定频带的频率[5.1－5.8GHz]，与倒U形槽紧密放置的C形槽则对WiMax[3.3－3.7GHz]进行了抑制。2017年WengYikSam，Z.Zakaria所发表的“DesignofADual－NotchedUltra－Wideband(UWB)PlanarAntennaUsingL－ShapedBandstopResonator”，通过嵌入两对L形谐振器分别实现5.15－5.35GHz和5.725－5.875GHz的双缺口频带。2018年WasanH.AlthubitatAlAmro，MohamedK.Abdelazeez所发表的“MonopoleTri－BandNotchedCharacteristicsUWBAntennaforWiMAX，C－Band，WLANandX－BandApplications”，在天线结构中嵌入三个插槽以创建三个缺口带，一个矩形条创建了第一个拒绝WIMAX的缺口和C波段应用频率。另外两个嵌套U槽被刻蚀在贴片中，以拒绝WLAN频带。蚀刻在馈电线的U槽，则拒绝X波段(航空无线电导航频率)。上述现有技术当中的这些天线中的每个结构只能分别对应地产生一个缺口频带。因此，需要N个谐振器才能实现具有N个缺口频带的超宽带天线。而使用多个谐振器将增加天线结构的复杂性。这给天线设计带来了额外的限制。故急需一种可解决上述问题的新型天线。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供多缺口频带超宽带平面天线，可通过一个谐振寄生器产生两个缺口频率可以调整的缺口频带，简化天线结构。为了实现上有目的，本专利技术公开了一种多缺口频带超宽带平面天线，包括超宽带单极子天线和谐振寄生器，所述超宽带单极子天线包括辐射体、金属地和与辐射体相连的馈线，所述谐振寄生器设于所述馈线侧部并与所述馈线耦合，所述寄生谐振器具有影响第一缺口频带的第一部分和影响第二缺口频带且不影响第一缺口频带的第二部分。与现有技术相比，本专利技术通过在超宽带单极子天线的馈线侧方插入一个谐振寄生器，且谐振寄生器包括位于馈线侧方且与馈线直接耦合，谐振寄生器的第一部分影响第一缺口频带，第二部分影响第二缺口频带且不影响第一缺口频带，由于第二部分仅影响第二缺口频带的位置，不影响第一缺口频带的位置，故可通过第一部分来调节第一缺口频带，通过第二部分来调节第二缺口频带，使用一个谐振寄生器产生两个缺口频率可以调整的缺口频带，相比现有技术需要具有相同个数缺口频带的天线，本专利技术的天线结构有着更简单的结构和更易于制造的优点。较佳地，所述第一频带为频率高于第二频带的高频频带，所述第二频带为低频频带，所述谐振寄生器包括设于所述馈线侧部并与所述馈线耦合的第一纵向谐振条、沿所述第一纵向谐振条的下端弯折延伸形成的公有横向谐振条、从所述公有横向谐振条的中间位置向上弯折延伸形成的第二纵向谐振条，所述第一纵向谐振条形成影响天线高频频带和低频频带的第一部分，所述第二纵向谐振条形成影响天线低频频带且不影响天线高频频带的第二部分。本方案中，第一纵向谐振条设于所述馈线侧部并与所述馈线直接耦合，使得第一纵向谐振条可直接影响馈线，无论低频频带还是高频频带，天线的表面电流都将分布于第一纵向谐振条上，使得第一纵向谐振条形成影响超宽带单极子天线的所有缺口频带，即所述第一纵向谐振条形成影响天线高频频带和低频频带的第一部分；而第二纵向谐振条由公有横向谐振条的中间分支而成，相对于第一纵向谐振条远离馈线且未设于第二纵向谐振条末端，在高频频带部分，天线的表面电流在第二纵向谐振条上分布很少，只有在低频频带处，电流才会分布于第二纵向谐振条上，使得第二纵向谐振条主要影响低频频带处的频带，对高频频带处的频带影响极小(可忽略其对高频的影响)，即第二纵向谐振条形成影响低频频带不影响高频频带的第二部分，可使用一个谐振寄生器分别控制两个缺口频率，相比现有技术需要具有相同个数缺口频带的天线，本专利技术的天线结构有着更简单的结构和更易于制造的优点。更佳地，所述第一纵向谐振条与所述馈线以一定间距平行相邻，使得第二纵向谐振条相对于第一纵向谐振条远离馈线，进一步降低高频频带时电流对第二纵向谐振条的影响。更佳地，所述第二纵向谐振条且与所述第一纵向谐振条以一定间距平行相对。更佳地，所述第二纵向谐振条将所述公有横向谐振条分为临近所述第一纵向谐振条的第一横向谐振条和远离所述第一纵向谐振条的第二横向谐振条，且所述第二纵向谐振条的上端向外弯折延伸有一与所述第二横向谐振条平行相对的第三横向谐振条。第三横向谐振条用于调节天线的波长。具体地，所述谐振寄生器还包括沿所述第二横向谐振条和第三横向谐振条的末端相对弯折延伸形成的两第三纵向谐振条，以及分别沿两所述第三纵向谐振条的末端向所述第二纵向谐振条方向分别弯折延伸形成两第四横向谐振条，两所述第三纵向谐振条之间具有第一预设距离的间隙，并使得所述第四横向谐振条和间隙形成所述谐振寄生器的电容部分。第三横向谐振条、第三纵向谐振条、第四横向谐振条可用于调节天线的波长，且使得谐振寄生器所占体积比较小；电容部分可在高频时，使得电流相对于低频部分向第三纵向谐振条集中，使得电流向第二纵向谐振条处的分布减小，抑制第二纵向谐振条影响高频部分，本方案中还可通过电容部分的调整可调整高频部分和低频部分的频带，使得电容部分形成第一部分。更佳地，所述第一纵向谐振条和公有横向谐振条的宽度小于所述第二纵向谐振条的宽度。更具体地，所述第一纵向谐振条的长度L1＝7mm，所述第一横向谐振条的长度L2＝1.5mm，所述第二纵向谐振条的长度L3＝6.2mm，所述第二横向谐振条和第三横向谐振条的长度L4＝4mm，所述第一预设距离的长度L5＝0.9mm，第四横向谐振条的长度L6＝1mm，第三纵向谐振条的长度L7＝2.8mm，所述第一纵向谐振条、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多缺口频带超宽带平面天线，包括超宽带单极子天线，所述超宽带单极子天线包括辐射体、金属地和与辐射体相连的馈线，其特征在于：还包括谐振寄生器，所述谐振寄生器设于所述馈线侧部并与所述馈线耦合，所述寄生谐振器具有影响第一缺口频带的第一部分，以及影响第二缺口频带且不影响第一缺口频带的第二部分。

【技术特征摘要】
1.一种多缺口频带超宽带平面天线，包括超宽带单极子天线，所述超宽带单极子天线包括辐射体、金属地和与辐射体相连的馈线，其特征在于：还包括谐振寄生器，所述谐振寄生器设于所述馈线侧部并与所述馈线耦合，所述寄生谐振器具有影响第一缺口频带的第一部分，以及影响第二缺口频带且不影响第一缺口频带的第二部分。2.如权利要求1所述的多缺口频带超宽带平面天线，其特征在于：所述第一频带为高频频带，所述第二频带为低频频带，所述谐振寄生器包括设于所述馈线侧部并与所述馈线耦合的第一纵向谐振条、沿所述第一纵向谐振条的下端弯折延伸形成的公有横向谐振条、从所述公有横向谐振条的中间位置向上弯折延伸形成的第二纵向谐振条，所述第一纵向谐振条形成影响高频频带和低频频带的第一部分，所述第二纵向谐振条形成影响低频频带且不影响高频频带的第二部分。3.如权利要求2所述的多缺口频带超宽带平面天线，其特征在于：所述第一纵向谐振条与所述馈线以一定间距平行相邻。4.如权利要求2所述的多缺口频带超宽带平面天线，其特征在于：所述第二纵向谐振条且与所述第一纵向谐振条以一定间距平行相对。5.如权利要求2所述的多缺口频带超宽带平面天线，其特征在于：所述第二纵向谐振条将所述公有横向谐振条分为临近所述第一纵向谐振条的第一横向谐振条和远离所述第一纵向谐振条的第二横向谐振条，且所述第二纵向谐振条的上端向外弯折延伸有与所述第二横向谐振条平行相对的第三横向谐振条，所述公有横向谐振条和第三横向谐振条形成所述第一部分。6.如权利要求5所述的多缺口频带超宽带平面天线，其特征在于：所述谐振寄生器还包括沿所述第二横向谐振条和第三横向谐振条的末端相对弯折延伸形成的两第三纵向谐振条，以及分别沿两所述第三纵向...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家全，张光旻，纪成光，王善进，卢贵主，梁家军，
申请(专利权)人：东莞理工学院，生益电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44