本发明专利技术公开一种具有带阻特性、用于超宽带（ＵＷＢ）通信的天线。根据本发明专利技术的一个实施例，该ＵＷＢ天线为采用微带馈电的贴片天线。为了在低频段扩展带宽，在辐射元件中形成短截线。进而，由于在接地板中形成了台阶，因而可改善在中频段的天线特性并获得ＵＷＢ特性。根据本发明专利技术的另一实施例，ＵＷＢ天线是采用微带馈电的贴片天线，并具有在接地板中形成的凹口，因而实现了ＵＷＢ特性。本发明专利技术的天线具有在辐射元件中形成的倒Ｕ形槽，从而在ＵＮＩＩ频段实现了带阻特性。此外，本发明专利技术的天线相应包含具有小面积且具有全向辐射图案的接地板。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于超宽带(UWB)通信系统的天线，且特别涉及一种在 5GHz频段具有带阻特性的UWB天线。
技术介绍
UWB通信系统被定义为一种具有中心频率的25%或更高、或L5GHz或 更高的带宽的通信系统。UWB通信采用功率分布于宽带上的信号，例如脉 冲信号。也就是说，使用具有若干纳秒到皮秒宽度(持续时间)的脉冲，以 便在GHz量级的宽带上分布功率。UWB通信机制是一种具有的带宽远比宽 带CDMA通信机制所具有的约5MHz的带宽更宽的通信机制。在UWB通信系统中，信号受到调制，以利用短脉冲传送信息。使用诸 如通断键控(On-Off Keying, OOK)、脉幅调制(Pulse Amplitude Modulation, PAM)或脉位调制(Pulse Position Modulation, PPM)之类的调制方法，以便 在调制信号的同时保持脉冲自身的宽带特性。所以，UWB系统因其无需载 体(carrier)而结构简单并易于实施。而且，因为功率分布于宽频带上，每 个频率分量仅需很低的功率。这使得UWB系统较少与采用窄频带的其它通 信系统发生干扰，而且还使搭线(wiretapping不易发生。因此，UWB系统 适于保障通信安全。而且，UWB系统的优点在于其允许以极低功率进行高 速通信，并具有良好的阻碍透射特性。因为以上优点，预计UWB系统将会广泛地用于下一代无线个人局域网 (Wireless Personal Area Network, WP AN)，例如无线家庭网(wireless home network)领域。更特别的是，在2002年2月经美国联邦通信委员会(FCC) 批准，UWB通信方法可商用于3.1GHz或更高频段。这就加速了UWB系统 的商业化。 .与传统通信系统相比，UWB系统采用宽频带。因而不可避免地要开发 具有适用于宽频带的宽带特性的小型天线。用于UWB系统的天线一般包括喇叭天线(horn antenna)、双锥天线(bi-conical antenna)等等。授予Time Domain Corporation的美国专利第6,621,462号、授予Xtreme Spectrum, Inc 的美国专利第6，590，545号等还公开了其它类型的UWB天线。然而，以上这些天线是有问题的，原因在于它们因为其尺寸而不适用于 需要小而轻的天线的领域。LG Electronics, Co.， Ltd的韩国专利申请第2003-49755号和Electronics and Telecommunications Research Institute ( ETRI ) 的卓韦国专利申请第 2002-77323号公开了其它类型的UWB系统天线。这些专利申请公开了相对 小和具有宽带特性的平面天线或倒L形天线。建立有关无线LAN标准的IEEE 802.11a以及HYPERLAN/2规定，5.15 到5.825GHz的频段(不需许可的国家信息基础设施(Unlicensed National Information Infrastructure, UNII)频段)，该频段包括于UWB的可用频段中， 可用于无线LAN。因使用了高功率信号，这些标准可能导致与UWB系统在 UNII频段发生干扰。因此在UWB系统中，与无线LAN的频段重叠的UNII 频段被限制使用。然而，在以上美国专利和韩国专利申请中公开的天线仅具有UWB特性， 而在使用受限的频段不具有带阻特性。所以，为了实际应用这些天线，需要 针对与无线LAN的频段重叠的频段，额外地使用具有高品质因数的带阻滤 波器。然而增加带阻滤波器不仅增加成本，还限制了设备的小型化和轻量化。 增加带阻滤波器还会引起使用极短脉冲的UWB系统中的脉冲畸变，导致性 能降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题因此，本专利技术的一个目的是提供一种可用在UWB系统中的超宽带天线。 本专利技术的另一目的是提供一种在UNII频段具有带阻特性的超宽带天线。 本专利技术还有另一目的是提供一种能够小型化并能大量生产的UWB天线。技术方案为实现上述目的，根据本专利技术的一个实施例，提供了一种UWB天线， 该天线包括基板、形成于该基板的顶面上的辐射元件、形成于该基板的底面 上的接地板、及连接到该辐射元件的馈电元件，其中在该辐射元件中形成短 截线(stub)，而在该接地板中形成台阶。上述辐射元件可以是圆形的。而且，上述短截线可具有对应于30。的长度到对应于60。的长度。根据本专利技术的另一个实施例，提供了一种UWB天线，该天线包括基板、 形成于该基板的顶面上的辐射元件、形成于该基板的底面上的接地板、及连 接到该辐射元件的馈电元件，其中在该接地板中形成凹口。上述辐射元件可以是矩形的，并且在上述辐射元件的下缘处可形成切口 。而且，上述接地板可形成为不与辐射元件交叠。而且，上述馈电元件可以是微带馈线。而且，在上述辐射元件中可形成槽，以便获得带阻特性。所述槽可具有倒U形并可具有13到16mm的长度。而且，所述槽可具有(XcA/i; )/2的长度，其中Sr是基板的相对介电常数 而、是对应于阻带的中心频率&的波长。在此情况下，阻带的中心频率fe可处于5到6GHz的范围内。根据本专利技术的又一实施例，提供了一种UWB天线，该天线包括基板、 形成于该基板的顶面上的辐射元件、形成于该基板的底面上的接地板、及连 接到该辐射元件的馈电元件，其中在该辐射元件中形成U形槽以便获得带阻 特性。有益效果根据本专利技术，在辐射元件中形成了短截线。因此能够实现在低频段具有 扩展带宽的UWB天线。而且根据本专利技术，因为在接地板中形成了台阶，因而能够改善在中频段 的天线特性并且能扩展天线的带宽。此外，根据本专利技术，因为在上述辐射元件中形成了槽，所以能够实现具 有带阻特性的UWB天线。而且根据本专利技术，因为在上述接地板中形成了凹口，所以能够实现具有3到llGHz的宽带宽的UWB天线。而且根据本专利技术，能够实现具有轻的重量和小尺寸、适于大量生产且具 有全向辐射图案的UWB天线。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的天线的俯视图； 图2是根据本专利技术一个实施例的天线的仰视图；图3是示意图，以图解方式示出电流在根据本专利技术一个实施例的天线的 辐射元件中的流动；图4是曲线图，示出基于根据本专利技术一个实施例的短截线长度(a)的 变化而获得的频率与反射系数的模拟值关系曲线；图5是曲线图，示出基于根据本专利技术一个实施例的接地板上的台阶的形 成而获得的频率与反射系数的模拟值关系曲线；图6是曲线图，示出基于根据本专利技术一个实施例的槽的长度(Lsl。t)而 获得的频率与驻波比(VSWR)的关系曲线；图7是曲线图，示出根据本专利技术一个实施例实现的示例性天线的频率与 增益的实测值关系曲线；图8是曲线图，示出基于根据本专利技术一个实施例实现的示例性天线的频 率而获得的辐射图案；图9是根据本专利技术另一实施例的天线的俯视图；图IO是根据本专利技术另一实施例的天线的仰视图；图11是示意图，以图解方式示出电流在根据本专利技术另一实施例的天线的 辐射元件中的流动；图12是曲线图，示出基于根据本专利技术另一实施例的天线的接地板的凹口的变化而获得的频率与回波损耗的模拟值关系曲线；图13是曲线图，示出基于根据本专利技术另一实施例的天线的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超宽带天线，包括： 基板； 辐射元件，形成于所述基板的顶面上； 接地板，形成于所述基板的底面上；以及 馈电元件，连接到所述辐射元件； 其中在所述辐射元件处形成短截线，且在所述接地板中形成至少一个台阶。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳秉勋，成元模，崔在薰，崔佑荣，卢良云，
申请(专利权)人：株式会社EMW天线，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。