频带可重构的多缺口频带超宽带平面天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种频带可重构的多缺口频带超宽带平面天线，包括超宽带单极子天线、谐振寄生器和开关管，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，开关管设于谐振寄生器上并控制谐振寄生器上谐振条的通断，谐振寄生器设于所述馈线侧部并与馈线耦合，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，所述开关管包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管设于所述第一部分上，所述第二开关管设于所述第二部分上，可通过一个谐振寄生器控制两个缺口频带，简化天线结构，并可通过两个可控的开关管控制谐振寄生器上不同地方的通断，从而控制两个缺口频带的变化。

Band reconfigurable multi notch band UWB planar antenna

The utility model discloses a band reconfigurable multi notch band ultra wide band planar antenna, which includes ultra wide band monopole antenna, resonance parasite and switch tube. The ultra wide band monopole antenna includes radiator, metal ground and feeder connected with radiator. The switch tube is arranged on the resonance parasite and controls the on-off of the resonance strip on the resonance parasite. The resonance parasite is arranged on the feeder The parasitic resonator has a first part that affects the first notch frequency band and a second part that does not affect the second notch frequency band. The switch tube includes a first switch tube and a second switch tube, the first switch tube is arranged on the first part, the second switch tube is arranged on the second part, and the first switch tube is arranged on the first part, and the second switch tube is arranged on the second part, which can pass through a The resonant parasitic device controls two notch frequency bands, simplifies the antenna structure, and controls the on-off of different places on the resonant parasitic device through two controllable switches, thus controlling the changes of the two notch frequency bands.

【技术实现步骤摘要】
频带可重构的多缺口频带超宽带平面天线
本技术涉及天线，尤其涉及频带可重构的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的频带范围内进行通信。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。另一个挑战是天线的可重构性。近年来，许多超宽带天线通过添加可控装置来实现频率的可重构，使得天线的工作性能灵活多变。在实际应用中，可以使用一根或很少几根天线就满足无线系统多功能的要求。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。2014年TongLi，HuiqingZhai，LongLi和ChanghongLiang所发表的“Frequency－ReconfigurableBow－TieAntennaWithaWideTuningRange”，通过在辐射片上加入一对PIN二极管和一对变容二极管，实现了天线在3.04－5.89GHz的频率宽调谐。2016年TianjiaoLi，MahmoudShirazi和XunGong所发表的“S－bandContinuously－TunableSlot－RingAntennasforReconfigurableAntennaArrayApplications”，通过在加载多个开关，实现了天线在1－4GHz的频率宽调谐。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。再者，上述天线中，PIN二极管或变容二极管等可控装置大多是加载在辐射片当中，因此实现的是频率在一定范围内的改变，而不能使得该频率直接被屏蔽从而实现缺口频带数量和频率的改变。故，急需一种可解决上述问题的天线结构。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种频带可重构的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，并可通过两个可控的开关管控制谐振寄生器上不同地方的通断，从而控制两个缺口频带的变化。为了实现上有目的，本技术公开了一种频带可重构的多缺口频带超宽带平面天线，包括超宽带单极子天线、谐振寄生器和开关管，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，所述开关管设于所述谐振寄生器上并控制所述谐振寄生器上谐振条的通断，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，所述开关管包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管设于所述第一部分上，所述第二开关管设于所述第二部分上。与现有技术相比，本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，本技术的天线结构有着更简单的结构和更易于制造的优点。再者，本技术还在第一部分和第二部分上分别加载两个可控的开关管，并可通过两个可控的开关管控制第一部分和第二部分的长度变化，从而控制两个缺口频带的频率变化，实现缺口频带的可重构性。较佳地，所述第一部分与所述馈线耦合，所述第二开关管位于所述第二部分与所述第一部分连接的端部，将第二开关管设于第二部分与第一部分连接的端部，控制第二开关管断开，可直接屏蔽第二部分以使得天线减少一个缺口频带，实现缺口频带数量和频带上的改变。较佳地，所述第一缺口频带为高频频带，所述第二缺口频带为低频频带，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，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，所述第一开关管设于除去所述第一横向谐振条的其他第一部分上。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频道缺口，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带，通过第一开关管和第二开关管控制两个缺口频带的位置。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，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种频带可重构的多缺口频带超宽带平面天线，包括超宽带单极子天线、谐振寄生器和开关管，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，所述开关管设于所述谐振寄生器上并控制所述谐振寄生器上谐振条的通断，其特征在于：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，所述开关管包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管设于所述第一部分上，所述第二开关管设于所述第二部分上。/n

【技术特征摘要】
1.一种频带可重构的多缺口频带超宽带平面天线，包括超宽带单极子天线、谐振寄生器和开关管，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，所述开关管设于所述谐振寄生器上并控制所述谐振寄生器上谐振条的通断，其特征在于：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，所述开关管包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管设于所述第一部分上，所述第二开关管设于所述第二部分上。


2.如权利要求1所述的频带可重构的多缺口频带超宽带平面天线，其特征在于：所述第一部分与所述馈线耦合，所述第二开关管位于所述第二部分与所述第一部分连接的端部。


3.如权利要求1所述的频带可重构的多缺口频带超宽带平面天线，其特征在于：所述第一缺口频带为高频频带，所述第二缺口频带为低频频带，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，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，所述第一开关管设于除去所述第一横向谐振条的其他第一部分上。


4.如权利要求3所述的频带可重构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。


5.如权利要求3所述的频带可重构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。


6.如权利要求3所述的频带可重构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。


7.如权利要求6所述的频带可重构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...

【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：新型
国别省市：广东;44