柔性紧凑型三陷波超宽带天线制造技术

本申请涉及一种柔性紧凑型三陷波超宽带天线。从一个初始的平面超宽带单极子天线出发，最终设计一款紧凑的柔性三陷波超宽带天线。天线在没有增加初始尺寸，甚至减小了初始尺寸的情况下，通过缝隙和枝节的加载实现了Wimax和WLAN系统的频带范围处以及X波段高频处的三陷波特性。通过柔性材料的使用，使得天线不仅适用于普通的超宽带通信系统之中，亦能胜任需要共形性能的复杂结构和可穿戴领域的人体穿戴设备的和谐。人体穿戴设备的和谐。人体穿戴设备的和谐。

【技术实现步骤摘要】
柔性紧凑型三陷波超宽带天线


[0001]本申请涉及电力电子
，特别是涉及一种柔性紧凑型三陷波超宽带天线。

技术介绍

[0002]随着无线通信的迅速发展，人们对于6GHz以下的频段资源的研究使用变得越来越频繁，但是众所周知，频谱资源是一种不可再生资源，在这个数据量需求也在不断攀升的环境中，人们对于高速率，高容量等需求也在不断地提升。作为契合这一需求的超宽带UWB天线，凭借其抗干扰性能好、传输速率高、传输带宽宽等优点，成为无线通信天线的一个热门研究方向。但是因为超宽带频带范围与现有的一些窄带通信频段有着重叠部分，为了减少来自这部分的同频干扰，陷波天线应运而生，它不需要额外的滤波器部分来实现对相应窄带通信频段的信号进行滤除，对于最终组成系统而言，显然它更具有集成性，因此研究天线自身的结构实现陷波是重要的环节。微带天线由于其剖面薄、重量轻和容易集成等特性，并且它还能较方便与一些特定形状的物质共形，如圆柱体、圆锥体等，于是微带天线在这些领域内一直都是受到大量关注的天线形式。
[0003]现有的关于陷波天线的研究大部分基于不可共形的非柔性天线，且主要是单陷波，双陷波为主，人们对于柔性的多陷波天线研究较少。在文献调研中，主要的技术路线是需要先实现超宽带天线的设计，为了实现同频的信号滤除，则需要通过在辐射贴片、接地板上进行适当的开槽，或者是在馈线附近进行人工电磁结构的加载等方法来实现陷波功能。例如传统技术中提到的电磁带隙(EBG)结构，其在天线馈线的左右各自加载了两个尺寸不同的两个电磁带隙结构实现了(5.15～5.825GHz)和(7.9～8.4GHz)两处的陷波特性，虽然最终实现了需求频段的陷波，但是由于电磁带隙结构需要额外的金属过孔，额外增加了生产上的复杂性。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种柔性紧凑型三陷波超宽带天线。
[0005]一种柔性紧凑型三陷波超宽带天线，包括：
[0006]馈线、接地板、L型谐振枝节、辐射贴片和谐振环结构；所述馈线、接地板、L型谐振枝节、辐射贴片和谐振环结构共面，且均设置在柔性介质基板上；
[0007]所述馈线与所述辐射贴片连接，所述接地板包括两个直角梯形接地板；位于所述馈线左侧的直角梯形接地板的左上角为钝角，位于所述馈线右侧的直角梯形接地板的右上角为钝角，两个直角梯形接地板上分别设置所述L型谐振枝节，所述馈线右侧的直角梯形接地板的所述L型谐振枝节的枝节向右延伸，所述馈线左侧的直角梯形接地板的所述L型谐振枝节的枝节向左延伸；
[0008]所述辐射贴片为圆形金属板加工而成，所述圆形金属板上半部分被裁剪，并且裁剪处与圆形金属板最高点距离小于半径，所述谐振环结构为互补开口谐振环结构，所述互补开口谐振环结构加工在所述圆形金属板的下半部分，并且裁剪处与圆形金属板最高点距
离加上互补开口谐振环结构的直径小于圆形金属板的直径；所述圆形金属板的左右两侧还分别设置有尖劈形分支；
[0009]所述辐射贴片、所述谐振环结构以及所述L型谐振枝节用于形成三陷波特性。
[0010]在其中一个实施例中，还包括：所述辐射贴片、所述谐振环结构以及所述L型谐振枝节用于对Wimax、WLAN和X波段高频的信号抑制。
[0011]在其中一个实施例中，还包括：所述Wimax、WLAN和X波段高频分别对应3.30～3.70GHz、5.14～6.05GHz和9.73～11.38GHz三处形成的陷波特性。
[0012]在其中一个实施例中，还包括：所述L型谐振枝节用于消除X波段高频段处的信号干扰。
[0013]在其中一个实施例中，还包括：所述互补开口谐振环结构包括内环和外环；通过调节所述内环的半径，调节WLAN频段的陷波特性。
[0014]在其中一个实施例中，还包括：所述柔性紧凑型三陷波超宽带天线的尺寸为25mm*20mm*0.3mm。
[0015]在其中一个实施例中，还包括：所述柔性介质基板的介电常数为3.5。
[0016]上述柔性紧凑型三陷波超宽带天线，在没有增加初始尺寸，甚至减小了初始尺寸的情况下，通过缝隙和枝节的加载实现了Wimax和WLAN系统的频带范围处以及X波段高频处的三陷波特性。通过柔性材料的使用，使得天线不仅适用于普通的超宽带通信系统之中，亦能胜任需要共形性能的复杂结构和可穿戴领域的人体穿戴设备的和谐。
附图说明
[0017]图1为一个实施例中柔性紧凑型三陷波超宽带天线的俯视结构图；
[0018]图2为一个实施例中柔性紧凑型三陷波超宽带天线的三维结构图；
[0019]图3为一个实施例中柔性紧凑型三陷波超宽带天线共形处理示意图；
[0020]图4为另一个实施例中线电压驻波比随共形圆柱的底面半径变化特性示意图；
[0021]图5为一个实施例中天线陷波特性随互补开口谐振环半径变化示意图；
[0022]图6为一个实施例中三个陷波频率中心3.5GHz处的表面电流示意图；
[0023]图7为一个实施例中三个陷波频率中心5.7GHz处的表面电流示意图；
[0024]图8为一个实施例中三个陷波频率中心10.5GHz处的表面电流示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0026]在一个实施例中，如图1所示，提供了一种柔性紧凑型三陷波超宽带天线，包括以下步骤：
[0027]馈线、接地板、L型谐振枝节、辐射贴片和谐振环结构；馈线、接地板、L型谐振枝节、辐射贴片和谐振环结构共面，且均设置在柔性介质基板上；馈线与辐射贴片连接，接地板包括两个直角梯形接地板；位于馈线左侧的直角梯形接地板的左上角为钝角，位于馈线右侧的直角梯形接地板的右上角为钝角，两个直角梯形接地板上分别设置L型谐振枝节，馈线右
侧的直角梯形接地板的L型谐振枝节的枝节向右延伸，馈线左侧的直角梯形接地板的L型谐振枝节的枝节向左延伸；辐射贴片为圆形金属板加工而成，圆形金属板上半部分被裁剪，并且裁剪处与圆形金属板最高点距离小于半径，谐振环结构为互补开口谐振环结构，互补开口谐振环结构加工在圆形金属板的下半部分，并且裁剪处与圆形金属板最高点距离加上互补开口谐振环结构的直径小于圆形金属板的直径；圆形金属板的左右两侧还分别设置有尖劈形分支；辐射贴片、谐振环结构以及L型谐振枝节用于形成三陷波特性。
[0028]上述柔性紧凑型三陷波超宽带天线中，在没有增加初始尺寸，甚至减小了初始尺寸的情况下，通过缝隙和枝节的加载实现了Wimax和WLAN系统的频带范围处以及X波段高频处的三陷波特性。通过柔性材料的使用，使得天线不仅适用于普通的超宽带通信系统之中，亦能胜任需要共形性能的复杂结构和可穿戴领域的人体穿戴设备的和谐。
[0029]在其中一个实施例中，本专利技术的天线馈电采用的是共面波导馈电，在介质基板的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性紧凑型三陷波超宽带天线，其特征在于，所述三陷波超宽带天线包括：馈线、接地板、L型谐振枝节、辐射贴片和谐振环结构；所述馈线、接地板、L型谐振枝节、辐射贴片和谐振环结构共面，且均设置在柔性介质基板上；所述馈线与所述辐射贴片连接，所述接地板包括两个直角梯形接地板；位于所述馈线左侧的直角梯形接地板的左上角为钝角，位于所述馈线右侧的直角梯形接地板的右上角为钝角，两个直角梯形接地板上分别设置所述L型谐振枝节，所述馈线右侧的直角梯形接地板的所述L型谐振枝节的枝节向右延伸，所述馈线左侧的直角梯形接地板的所述L型谐振枝节的枝节向左延伸；所述辐射贴片为圆形金属板加工而成，所述圆形金属板上半部分被裁剪，并且裁剪处与圆形金属板最高点距离小于半径，所述谐振环结构为互补开口谐振环结构，所述互补开口谐振环结构加工在所述圆形金属板的下半部分，并且裁剪处与圆形金属板最高点距离加上互补开口谐振环结构的直径小于圆形金属板的直径；所述圆形金属板的左右两侧还分别设置有尖劈形分支；所述辐射贴片、所述谐振环结构以及所述L型谐振枝节用于形...

【专利技术属性】
技术研发人员：李高升，李昭南，冯杨，潘少鹏，亓琳，申婉婷，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：