具有双陷波特性的超宽带天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有双陷波特性的超宽带天线，该超宽带天线可用在军事和民用通信终端设备上。该天线由介质基板、辐射贴片、微带馈线、接地面组成，辐射贴片和微带馈线相连与接地板分别印刷在介质基板的两侧。本实用新型专利技术超宽带天线的工作带宽可调，通带匹配特性好，超宽带天线陷波的中心频率和陷波带宽可控。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于天线领域，尤其涉及一种具有双陷波特性的超宽带天线。
技术介绍
自从2002年I月14日，美国联邦通信委员会(FFC)将3. 1-10. 6GHz频段划归为民用的免许可证的超宽带(UWB)频段后，超宽带短距离通信技术便成为无线通信领域激烈竞争的焦点，作为其重要组成部分的超宽 带天线近年来也成为科技人员研究的热门课题。然而在超宽带系统指定的频段内已经存在着一些窄带系统，这些系统的信号会对超宽带通信产生干扰。为了抑制超宽带系统与窄带系统之间的干扰，通常需要在超宽带系统内引入带阻滤波器滤除窄频带，但是这势必增加系统的复杂度和成本。另外一种简单有效的方法，就是在超宽带天线中嵌入陷波结构，对于微带馈线的超宽带天线来说，滤波特性的实现一般有三种方案一是开槽技术；二是寄生耦合；三是分形技术。其中最常用的方法就是在开槽技术，如专利号为CN201904436U，为《带有陷波特性的超宽带天线》的中国专利，该专利在辐射贴片上开了两个倒U形槽来实现陷波特性，但是按照反射能量损耗小于10%的标准，既驻波比VSWR < 2，其频带只有在6-7. 5GHz和9. 5-11. 5GHz是符合标准的，有效带宽不是很大。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术超宽带天线采用圆形辐射贴片，通过在辐射贴片和馈线上刻槽来实现双陷波功能，另外在接地面上开矩形槽达到优化阻抗带宽的目的，通过调节矩形槽的尺寸，可以调节微带线的特征阻抗，从而达到展宽频带的目的。本技术采用如下技术方案本技术超宽带天线包括介质基板、辐射贴片、微带馈线、接地面；所述的介质基板正面印刷有辐射单元和微带馈线，所述的微带馈线与辐射贴片相连，并在微带馈线上开有U形槽、辐射贴片上开有C形槽，所述的介质基板背面印刷有接地面，并开有矩形槽；所述的辐射贴片为圆形结构，辐射贴片位于介质基板的上方；所述的C形槽以同心圆的形式开在辐射贴片内；所述的U形槽开在微带馈线内；所述的矩形槽开在接地面上，并且在微带馈线的正下方。本技术与现有技术相比，具有以下显著优点I、通带带宽可调本技术采用圆形贴片，便于设计和调节，通过改变圆的半径，可以调节超宽带天线的工作带宽。2、陷波中心频率和陷波带宽可调通过调整C形槽和U形槽的总长，可以改变天线陷波的中心频率；通过调整C形槽和U形槽的宽度，可以改变天线陷波的带宽。因此本技术天线具有陷波频率可控，陷波带宽可调的优点。3、通带匹配特性好本技术通过在接地面上开矩形槽可以增加阻抗带宽，改善频段内的阻抗匹配。附图说明图I是本技术超宽带天线的正面图图2是本技术超宽带天线的背面图。图3是本技术超宽带天线的回波损耗曲线图。图4是本技术超宽带天线的驻波比曲线图。图5是本技术超宽带天线的输入阻抗实部曲线图。图6是本技术超宽带天线的输入阻抗虚部曲线图。图7是本技术超宽带天线在3GHz的辐射方向图。图8是本技术超宽带天线在6GHz的辐射方向图。图9是本技术超宽带天线在9GHz的辐射方向图。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本技术作进一步的详细说明。如图I和图2所示，一个优选的实施例是在3. 5GHz和5. 5GHz陷波，使超宽带天线滤除WiMAX信号(3. 3GHz-3. 7GHz)和WLAN信号(5. 15GHz-5. 825GHz)的干扰。该超宽带天线由介质基板I、辐射贴片2、微带馈线3、接地面6、和C形槽4、U形槽5、矩形槽7组成。本技术也可以通过改变槽的尺寸和位置来滤除其他频段的信号。具体实施如下辐射贴片2位于介质基板I的上方，微带馈线3位于介质基板I的下方辐射贴片2和微带馈线3位于介质基板I的的正中央，呈轴对称结构，接地面6位于介质基板I另一侧的下方，C形槽4以同心圆的形式开在辐射贴片内，U形槽5开在微带馈线内，由三部分组成，U形槽的底被介质基板的中轴线垂直平分，U形槽的两臂对称分布在介质基板中轴线的两侧。矩形槽7开在接地面6上位于微带馈线的正下方。参见图I、图2，标号I是介质基板，其材料是聚四氟乙烯(FR-4)，其介电常数是4. 4，其长宽高的尺寸是30mmX30mmX I. 6mm ;标号2是圆形辐射贴片，其半径是6. 5mm ;标号3是微带馈线，其长宽尺寸为15mmX 3mm ;标号6是接地面，其长宽尺寸为30mmX 13mm ;标号4是开在福射贴片上的C形槽，其宽度为1mm，具体实施方式是半径为5_和半径为4_的同心圆相减；标号5是开在微带馈线上的倒U形槽，U形槽的宽为O. 5mm, U形槽的两臂长7. 5mm,距微带馈线的左右边缘的距离为O. 5mm, U形槽的底长为2mm,距介质基板的底部的距离为14mm。标号7是开在接地面的矩形槽，其长宽尺寸为3mmX 3mm，矩形槽位于微带馈线的正下方与接地面的上边缘相切。图3是本实施例的回波损耗曲线图，从图3中可以看出此天线在3. 29GHz-3. 94GHz和4. 8IGHz-6. 21GHz频段回波损耗大于-10dB，图5是本实施例的驻波比曲线图，从图4中可以看出此天线在陷波频段驻波比大于2，图5是本实施例的输入阻抗实部曲线图，从图5中可以看出此天线在陷波频段输入阻抗实部超过100欧姆，其余频段在50欧姆上下波动，波动范围不超过±20欧姆，图6是本实施例的输入阻抗虚部曲线图，从图6中可以看出此天线在陷波频段输入阻抗虚部的绝对值超过50欧姆，其余频段在O欧姆上下波动，波动范围不超过±20欧姆，从以上图例综合分析，本实施例陷波频段覆盖3. 29GHz-3. 94GHz和4. 8IGHz-6. 21GHz，从而可以抑制WiMAX和WLAN对UWB系统的干扰。如图7、8、9所示分别是本实施例在3GHZ、6GHz、9GHz时该天线的方向图，从图中可以看出本实施例在整个频段内具有很好的全向性，满足设计要求。上述 实例为本技术较佳的实施方式，另外在本实施例的基础上，改变辐射贴片、微带馈线、和接地面的大小；改变U、C形槽和矩形槽的尺寸，都应包含在本技术的保护范围内。权利要求1.一种具有双陷波特性的超宽带天线，其组成包括介质基板、辐射贴片、微带馈线、接地面，其特征是所述的介质基板正面印刷有福射单元和微带馈线，所述的微带馈线与福射贴片相连，并在微带馈线上开有U形槽、辐射贴片上开有C形槽，所述的介质基板背面印刷有接地面，并开有矩形槽。2.根据权利要求I所述的双陷波特性的超宽带天线，其特征包括所述的辐射贴片为圆形结构，辐射贴片位于介质基板的上方。3.根据权利要求I所述的双陷波特性的超宽带天线，其特征包括所述的C形槽以同心圆的形式开在辐射贴片内。4.根据权利要求I所述的双陷波特性的超宽带天线，其特征包括所述的U形槽开在微带馈线内。5.根据权利要求I所述的双陷波特性的超宽带天线，其特征包括所述的矩形槽开在接地面上，并且在微带馈线的正下方。专利摘要本技术公开了一种具有双陷波特性的超宽带天线，该超宽带天线可用在军事和民用通信终端设备上。该天线由介质基板、辐射贴片、微带馈线、接地面组成，辐射贴片和微带馈线相连与接地板分别印刷在介质基板的两侧。本技术超宽带天线的工作带宽可调，通带匹配特性好，超宽带天线陷波的中心频率和陷波带宽可控。文档编本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏兴，李强，李智峰，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学，
类型：实用新型
国别省市：