一种双频段陷波的小型超宽带天线制造技术

一种双频段陷波的小型超宽带天线。所述天线包括介质基板、接地平面、微带线馈线和矩形辐射贴片；所述的微带线馈线和辐射贴片都固定于介质基板上表面，接地平面固定于介质基板的下表面。其特征在于：所述的矩形辐射贴片位于介质基板的中部，微带线馈线从介质基板边缘引向矩形辐射贴片并与其连接；基板的下表面设有改良金属接地平面，接地平面的底端与介质基板的底端相连。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种双频段陷波的小型超宽带天线。所述天线包括介质基板、改良接地平面、微带线馈线和改良矩形辐射贴片。所述的微带线馈线和改良辐射贴片都固定于介质基板上表面，改良接地平面固定于介质基板的下表面；所述的改良矩形辐射贴片位于介质基板的中部，微带线馈线从介质基板边缘引向改良矩形辐射贴片并与其连接；基板的下表面设有改良金属接地平面，接地平面的底端与介质基板的底端相连。本专利技术利用U型槽在阻抗带宽内形成了双阻带，实现与其它通信系统相互兼容协同工作。本专利技术工作频带内具有稳定的辐射特性、损耗低、成本低，结构简单。【专利说明】一种双频段陷波的小型超宽带天线
本专利技术涉及的是一种平面印制天线，特别是涉及一种双频段陷波的小型超宽带天线。
技术介绍
超宽带技术是1960年作为军用雷达技术开发出来的。它早期主要应用于军事雷达和定位设备中:通过发射只有10亿分之I秒的极短暂的脉冲信号，通过进而接收和分析反射回来的脉冲信息，就可以得到检测对象的信息。2002年2月，美联邦通信委员会(FCC)通过了允许超宽带(Ultra-wideband，UWB)技术民用化的规定，正式将3.1OGHz?10.6GHz频带向作为室内通信用途的UWB开放。自此，UWB技术突破了过去几十年内仅在雷达遥感和军事通信中应用的局限。由于采用UWB技术的超宽带通信系统可以提供数字话音、数据和视频业务，可以在非常复杂的多径环境中很好地完成定位和识别，可以在较高链路丢失环境中提供存活通信手段，还能够满足飞速发展的消费类电子产品对无线通信提出的存储容量不断增加，数据吞吐量也越来越大的更高要求，使其成为现在国际和国内研究的热门课题之一，正越来越受到通信学术界和产业界的重视。新兴的无线通信技术在系统实现上面临诸多挑战，现代UWB天线的设计实现就是其中之一。FCC开放的用于UWB民用的频带范围为3.1GHz?10.6GHz，然而在这段非常宽的频带范围内存在其它的通信系统的使用频带，例如WLAN IEEE802.1la规定的无线局域网工作频段 5.15GHz ?5.35GHz 和 5.725GHz ?5.825GHz,WiMAX 的工作频段 3.3GHz ?3.6GHz和C波段的卫星通信系统等。这些通信系统都会对UWB通信系统产生或多或少的干扰，导致系统的性能有所下降。解决频带共存问题最简单的方法就是设计出在这些共享频段具有阻抗特性的超宽带天线来避免系统之间的相互干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、易于实现加工生产、满足FCC超宽带工作频率、具有双频带陷波特性的超宽带天线，它可以使用在具有双频带干扰的超宽带系统中。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下:双频段陷波的小型超宽带天线。所述天线包括介质基板、接地平面、微带线馈线和矩形辐射贴片；所述的微带线馈线和辐射贴片都固定于介质基板上表面，接地平面固定于介质基板的下表面。其特征在于:所述的矩形辐射贴片位于介质基板的中部，微带线馈线从介质基板边缘引向矩形辐射贴片并与其连接；基板的下表面设有改良金属接地平面，接地平面的底端与介质基板的底端相连。所述的辐射贴片为改良的去角矩形结构并具有开缝结构。所述的矩形辐射贴片带有倒U型槽结构。所述的矩形辐射贴片带有去角结构。所述的微带线馈线带有U型槽结构。所述的接地平面为矩形结构并具有三个开缝结构。所述的接地平面带有对称结构的三个矩形槽结构。本专利技术结构简单，平面尺寸小便于集成。本专利技术利用微带线馈电方式，利用矩形贴片天线实现超宽带阻抗带宽，利用U形槽结构形成陷波点，利用切去矩形贴片两个下角和接地平面的矩形槽结构增强阻抗带宽。本专利技术生产成本低廉，应用范围较广。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。图1是本专利技术实施方式中超宽带天线正面的结构图；图2是本专利技术实施方式中超宽带天线背面的结构图；图3是经电磁模拟所得的本专利技术实施方式中超宽带天线的回波损耗仿真图；图4是本专利技术实施方式中超宽带天线在5.5GHz时的辐射方向图；图5是本专利技术实施方式中超宽带天线在7.0GHz时的辐射方向图；图6是本专利技术实施方式中超宽带天线在10.0GHz时的辐射方向图；图7a、7b是本专利技术实施方式中超宽带天线的俯视图、侧视图。【具体实施方式】以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，是本专利技术一种双频段陷波的小型超宽带天线的优选实施例的结构示意图。本实施例包括矩形辐射贴片1、微带线馈线3、介质基板5和接地平面6。矩形辐射贴片1、微带线馈线3都固定在介质基板5上表面，接地平面6固定在介质基板5下表面。所述的矩形辐射贴片I位于介质基板的中部，微带线馈线3从介质基板5边缘引向矩形辐射贴片I并与其连接；基板的下表面设有改良金属接地平面6，接地平面6的底端与介质基板5的底端相连。所述的辐射贴片I为矩形并具有开缝结构，缝隙位置如图1中的2所示。所述的微带馈线3具有开缝结构，缝隙位置如图1中的4所示。所述的接地平面6具有开缝结构，缝隙位置如图2中的7、8所示。所述的介质基板长为18mm,宽为12mm。所述的微带线馈线3特性阻抗为50 Ω，线宽2mm,线长7mm,可用PCB工艺实现。微带线上开有一个U形槽，如图1中的4所示。所述的矩形辐射贴片I为具有槽结构的矩形金属贴片，长度10mm，宽度10mm，可用PCB工艺实现。槽结构由倒U形槽2组成。所述的接地平面6为具有开槽结构的矩形金属板，长度3.5mm,宽度10mm，可用PCB工艺实现。开槽结构由矩形槽7、8组成。上述槽结构左右对称，可以通过调整槽的位置和结构尺寸得到所需的阻抗带宽、陷波点特性和方向图等参数。如图3是本专利技术实施方式中超宽带天线的回波损耗仿真图。由图所示，天线的阻抗带宽为3?13GHz，满足FCC超宽带通信要求，且天线在3.7?4.2GHz、7.0?8.0GHz频段处陷波，使用此天线的超宽带通信设备可以和卫星通信系统设备协同通信，互不干扰。从而满足使用者的需求。如图4、图5、图6所示，分别为本专利技术实施方式中超宽带天线分别在5.5GHz、7.0GHzUOGHz时的辐射方向图。由图可见，此天线方向性良好，在整个阻抗带宽内都保持有较好的全向性。以上仅为本专利技术的优选实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本
技术实现思路
所做的等效变换，或将本专利技术直接/间接运用在具体设备或者其它相关的
，均包括在本专利技术的专利保护范围内。【权利要求】1.一种双频段陷波的小型超宽带天线。所述天线包括介质基板、接地平面、微带线馈线和矩形辐射贴片；所述的微带线馈线和辐射贴片都固定于介质基板上表面，接地平面固定于介质基板的下表面。其特征在于:所述的矩形辐射贴片位于介质基板的中部，微带线馈线从介质基板边缘引向矩形辐射贴片并与其连接；基板的下表面设有改良金属接地平面，接地平面的底端与介质基板的底端相连。2.根据权利要求1所述的双频段陷波的小型超宽带天线，其特征在于:所述的辐射贴片为改良矩形并具有开缝结构。3.根据权利要求2所述的双频带陷波的小型超宽带天线，其特征在于:所述的矩形辐射贴片带有去角结构。4.根据权利要求2所述的双频段陷波的小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双频段陷波的小型超宽带天线。所述天线包括介质基板、接地平面、微带线馈线和矩形辐射贴片；所述的微带线馈线和辐射贴片都固定于介质基板上表面，接地平面固定于介质基板的下表面。其特征在于：所述的矩形辐射贴片位于介质基板的中部，微带线馈线从介质基板边缘引向矩形辐射贴片并与其连接；基板的下表面设有改良金属接地平面，接地平面的底端与介质基板的底端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李莉，赵璋卓，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：