一种环形多陷波超宽带天线制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种环形多陷波超宽带天线，其特征是：包括介质基板、辐射单元、共面波导接地面、共面波导馈电信号带线，辐射单元、共面波导接地面、共面波导馈电信号带线均固定在介质基板上，共面波导馈电信号带线布置在辐射单元下方，共面波导接地面有两个、且布置在共面波导馈电信号带线两侧。本发明专利技术不仅有利于与微波集成电路集成，而且还能实现系统的紧凑设计；采用共面波导馈电结构，便于展宽阻抗带宽；在环形辐射单元内部设置多个开槽调谐微带线，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种平面印刷板天线。
技术介绍
随着无线通信技术的飞速发展，人们对无线通信的依赖越来越强，从第一代移动通信的AMPS，TACS，NMT等模拟系统，第二代的GSM，IS-95等数字通信系统，发展到现在的 MT-2000, UMTS, TD-CDMA, WCDMA等第三代移动通信系统。通信的容量越来越大，语音的传输质量越来越好，提供的服务越来越多，移动通信对人们的生活和工作也起着越来越大的作用。然而，目前的设备都在朝着小型化，宽频带的通信方向发展，特别是2002年，美国联邦通信委员会(FCC)把3. lGHz-10. 6GHz作为超宽带通信频段公布以来，超宽带通信技术成为国内专家和学者研究的热门课题之一，超宽带天线作为超宽带通信系统的重要组成部分， 也随之得到了国内外专家的广泛研究。近年来，国内外的学者都在超宽带通信上提出了很多解决方案，但是作为无线通信的重要组成部分的超宽带天线都是采用各式各样的结构实现超宽带工作。除此之外， 无线电通信设备和电子信息设备朝着多功能化，小型化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或者光刻技术制作，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。而目前的超宽带通信所占的频带与无线局域网或者是其它的窄带系统有共用的部分，因此需要设计的天线能够降低，甚至不会给无限局域网等窄带系统带来干扰，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窄带系统造成严重的干扰，甚至不能实现正常通信。传统的方式是在系统设计完成之后或者是在天线的后面添加滤波器的方法抑制或者消除不需要的信号。通常这种方法会造成天线与微波电路不匹配，甚至降低系统的整体效能，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。同时解决现有超宽带天线的一些缺点(1)目前的超宽带天线大多数是采用微带单极子天线或者是共面波导馈电的单极子天线，这些天线的尺寸相对较大。近年来虽然基于槽式天线的超宽带天线能够满足 UffB(3. lGHz-10. 6GHz)的应用需求，但是这些天线的馈电方式和槽线的结合尺寸加工精度要求高，不便于实际的调试和生产。(2)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。( 近年来，学术界提出的大多数带有陷波特性的超宽带天线，大都是采用在接地面和辐射单元上刻蚀各种各样的槽实现陷波特性，因此刻蚀的槽会产生电磁波的泄露，影响天线的辐射方向图。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，但该天线的带宽有限，仍不能满足UWB的应用，且不能克服UWB和WLAN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”，提出一种利用周期结构抑制谐波，采用额外的周期性滤波器结构产生陷波特性，实现UWB和WLAN的协同工作，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-GHz Antenna Incorporating a New Patch Antenna， Ching-Hong K.Chin，Quan Xue, Chi Hou Chan，IEEE Antennas And Wireless Propagation，Vol. 4， 2005”，阐述了在共面波导馈电信号线上刻蚀滤波器的方法，产生陷波的特性，但是体积仍然较大，不能很好的实现系统的小型化设计，且该天线的制作要求相对较高。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, No. 14， 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，给设计和调试带来不便。文献“Compact CPff-fed ultra-wideband antenna with dual band-notched characteristics, Y.S.LI, X.D.Yang, C. Y. Liu, T. Jiang, Electronics Letters, 2010，vol. 46，No. 14”，采用在辐射源单元上刻蚀倒 U 形槽和在共面波导接地面上刻蚀H形槽，来产生陷波特性，该天线采用在共面波导接地面上刻蚀槽的形式，使得部分电磁波外泄，影响天线的辐射方向图。综上所述，目前提出的超宽带天线主要是采用单极子的形式实现超宽带特性，为了实现超宽带系统与目前使用的窄带系统之间的兼容，目前国内外学者主要采用在天线的后集成滤波器，在辐射单元上刻蚀各种各样的槽抑制带外信号和寄生信号，但是以上技术增加了天线的体积，而在天线上刻蚀各种各样的槽抑制带外信号和寄生信号的方法，破坏了天线的辐射单元的形状，从而造成电磁波泄漏，影响天线的辐射方向图。为了进一步改善天线的辐射特性，同时实现超宽带通信系统与目前使用的窄带 Μ^Μ^ΗΧ ^, JCM “Sma 11 Square Monopole Antenna for UffB Applications with Variable Frequency Band-Notch Function, M. Ojaroudi, G.Ghanbari, N. Ojaroudi, C.Ghobadi, IEEE Antenna and Wireless Propagation Letters,2009, Vol.8, pp. 1061-1064.，，禾口文献"Compact Monopole Antenna with Band-notched Characteristic for UffB Applications, H. W. , Liu, C. H. , Ku, T. S. , Wang, C. F. , YANG, IEEE Antenna and Wireless Propagation Letters, 2010, pp. 397本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种环形多陷波超宽带天线，其特征是：包括介质基板、辐射单元、共面波导接地面、共面波导馈电信号带线，辐射单元、共面波导接地面、共面波导馈电信号带线均固定在介质基板上，共面波导馈电信号带线布置在辐射单元下方，共面波导接地面有两个、且布置在共面波导馈电信号带线两侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李迎松，杨晓冬，吴成云，白玉，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：93