一种可重构带陷频带的超宽带天线制造技术

本实用新型专利技术公开一种可重构带陷频带的超宽带天线，天线为平面结构，印制在介质基片上。在基片的一侧，有一天线辐射器，为双阶梯下切角(13)平面贴片结构(11)。在辐射器的中间位置，刻蚀一个U型槽I(12)。天线馈线采用微带线(17)结构，上有隔直电容(14)。在基片的另一侧，有一接地平面(18)，在接地平面上，刻蚀一个U型槽II(15)，其上，跨接一个PIN二极管，二极管通过过孔(16)与微带馈线相连接。微带馈线、过孔构成了PIN二极管控制信号的回路，通过对PIN二极管的开、关控制，可实现超宽带频谱与超宽带带陷频谱间的重构。这种结构，避免了采用飞线方式所带来的附加干扰，天线的电磁性能更好，结构更为坚固。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种可重构带陷频带的超宽带天线。天线可对工作频带内的干扰信号形成带陷，具有超宽带频谱与超宽带带陷频谱间的重构性。本技术属于电子信息学涵盖的

技术介绍
依据联邦通信委员会(FCC)制定的系统标准，超宽带系统(UWB)的工作频率为3.1GHz 至 10.6GHz,宽达 7.5GHz。由于超宽带系统的超宽带性，在其工作频带内，重叠着其它无线通信系统的频带，比如，工作频率为4.9GHz到5.9GHz的IEEE802.1la或HIPERLAN/2系统等。因此，当超宽带系统的工作区域中存在着如IEEE802.1la或HIPERLAN/2等系统时，一个系统的信号形成对另一个系统的电磁干扰(EMI)，反之亦然，从而破坏彼此的通信质量。技术上，消除系统间干扰的方法多采用带通滤波器或带阻滤波器。而相较于可阻止干扰信号进入系统、对特定频谱具有带陷功能的天线而言，显然，后者是超宽带系统克服干扰最为直接而有效的措施。具有双阶梯下切角的平面单极子结构具有超宽频带的电磁特性。在单极子平面上刻蚀U型槽，可形成频带带陷，带陷频率由U型槽的长度决定，理论上，这一长度为带陷频率波长的二分之一。PIN 二极管可跨接在U型槽上，控制PIN 二极管的开与关，可实现超宽带频谱与超宽带带陷频谱间的重构。现有的对PIN 二极管的控制采用飞线方式，这一方面削弱了天线结构的坚固性，另一方面，附加的飞线对天线的辐射有一定的影响，使天线的设计和优化过程变的更为复杂。
技术实现思路
技术问题:由鉴于此，本技术的目的是提出一种可重构带陷频带的超宽带天线，在其接地平面上附加U型槽，在U型槽上跨接PIN 二极管，利用天线的馈线以及过孔，构成控制信号的回路，实现对PIN 二极管的开、关控制。技术方案:本技术的一种可重构带陷频带的超宽带天线，由双阶梯下切角的平面单级辐射器、平面单级辐射器上的U型槽1、微带线馈线、接地平面、接地平面上的U型槽II和PIN 二极管构成。天线辐射器、微带线馈线和接地平面为金属材质，印制在介质基片上。双阶梯下切角平面单级辐射器、辐射器上的U型槽I和微带线馈线位于介质基片的一侧。微带线馈线将发射机输出的超宽带信号馈入到辐射器，同时，将辐射器接收的超宽带信号输入到接收机。接地平面、接地平面上的U型槽I1、PIN 二极管位于介质基片的另一侧。通过过孔，微带线馈线上的控制信号作用于PIN 二极管上，实现开、关控制。以下结合附图对本专利技术作进一步的阐述。附图说明图1为本技术的可重构带陷频带的超宽带天线的结构尺寸图。图2为PIN 二极管控制信号的安装示意图。图3为天线端口的反射系数(Sll)随信号频率变化的曲线图。具体实施方式本技术的可重构带陷频带的超宽带天线，如图1、2所示，辐射器为具有双阶梯下切角(13)的矩形贴片结构(11);在贴片的中间位置，刻蚀一个U型槽I (12);天线的馈线采用微带线馈线(17);矩形辐射器、U型槽I和微带馈线印制在介质基片(22)的一侧。如图1、2所示，在介质基片的另一侧，印制接地平面(18);在接地平面上，刻蚀一个U型槽II (15);在U型槽II的中间位置，跨接一个PIN 二极管(21) ;PIN 二极管通过过孔(16)与微带线馈线相连接。如图1、2所示，由于微带线馈线上的电容(14)与过孔的等效LC效应，微带线馈线将辐射器接收到的高频电磁信号传输到接收机，或将发射机的发射信号通过微带线馈线馈入到辐射器。微带线馈线上的电容(14)对PIN 二极管的控制信号具有隔直效应，控制信号通过微带线馈线和过孔形成的回路作用到PIN 二极管上，控制二极管的开与关。当U型槽I和U型槽II的长度为IEEE802.1la或HIPERLAN/2工作波长的一半时，天线端口的Sll参数随频率的变化曲线如图3所示。其中，(31)为当PIN 二极管为导通状态时的曲线，代表天线的超宽带带陷频谱；(32)为当PIN二极管为截至状态时的曲线，代表天线的超宽带频谱。可见，通过对PIN 二极管的开、关控制，可实现超宽带带陷频谱与超宽带频谱间的重构。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重构带陷频带的超宽带天线，由辐射器、U型槽I、微带馈线、基片、U型槽II和PIN二极管构成，其特征是：辐射器、辐射器上的U型槽I和微带线馈线相连接，位于基片的一侧，接地平面、接地平面上的U型槽II和跨接在U型槽II的PIN二极管位于基片的另一侧，PIN二极管通过过孔与微带线馈线连接。

【技术特征摘要】
1.一种可重构带陷频带的超宽带天线，由辐射器、U型槽1、微带馈线、基片、U型槽II和PIN 二极管构成，其特征是:辐射器、辐射器上的U型槽I和微带线馈线相连接，位于基片的一侧，接地平面、接地平面上的U型槽II和跨接在U型槽II的PIN 二极管位于基片的另一侧，PIN 二极管通过过孔与微带线馈线连接。2.根据权利要求1所述的可重构带陷频带的超宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，
申请(专利权)人：刘健，西安科技大学，
类型：实用新型
国别省市：