專利名稱：一種四陷波超寬帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種四陷波超寬帶天線，屬無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自從美國聯(lián)邦通信委員會將3.IGHz-IO. 6 GHz頻段劃分為超寬帶系統(tǒng)頻段以來，工業(yè)界和學(xué)術(shù)界已經(jīng)在超寬帶無線電技術(shù)領(lǐng)域投入了大量的研究和努力。作為超寬帶系統(tǒng)的一個重要組成部分，超寬帶天線在寬帶阻抗匹配、穩(wěn)定的輻射方向圖、小型化和低成本方面吸引了廣泛的研究。在現(xiàn)有的UWB系統(tǒng)分配的頻段內(nèi)，存在多個頻段的無線電干擾信號，例如 3.3GHz-3. 6 GHz 頻段的 WiMAX 信號、5. 15GHz_5. 825 GHz 頻段的 WLAN 信號、7. 25GHz_7. 75GHz的X波段下行衛(wèi)星通訊信號和8. 025GHz-8. 4 GHz頻段的ITU信號。這些信號能夠干擾超寬帶系統(tǒng)。因此，需要設(shè)計有陷波功能的超寬帶天線來消除這些不必要的干擾。然而，在已報道的多陷波天線中，含有的陷波通常不超過三個，四陷波極少。本發(fā)明設(shè)計的四陷波超寬帶天線，經(jīng)文獻(xiàn)檢索，未見與本發(fā)明相同的公開報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在克服現(xiàn)有技術(shù)不足基礎(chǔ)上，提供一種具有四陷波功能的結(jié)構(gòu)緊湊型超寬帶天線。本發(fā)明利用具有頻帶陷波功能的天線濾波技術(shù)，在輻射貼片上蝕刻兩個C形槽、增開兩個L形開路枝節(jié)，基板背面印制一個T形寄生帶線。達(dá)到對3. 38GHZ-3. 65 GHz、
4.95GHz-6. 05 GHz、7. 42GHz_7. 78 GHz 和 8. lGHz-8. 9 GHz 五個波段的陷波。此外，本發(fā)明的天線具有緊湊的結(jié)構(gòu)(18. 6mmX22mmXl. 5mm)，能夠很容易地集成到UWB設(shè)備中。本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述本發(fā)明包括一塊介質(zhì)板(1)，印制在介質(zhì)板(I) 一面上的輻射單元(2)、在輻射單元(2)上增開的兩個相同的L形開路枝節(jié)(5和6)，饋電單元(7)，以及在介質(zhì)板(I)的背面印制的一個T形寄生帶線(8)和金屬接地板(9)。如圖I所示，介質(zhì)板(I)是一個矩形板，介質(zhì)板(I)的一面印制輻射單元(2)和饋電單元(7)，其中輻射單元(2)是一鏟形結(jié)構(gòu)的金屬貼片，其上蝕刻大C型槽(3)和小C型槽(4)，C型槽為未閉合的環(huán)；在鏟形的兩斜面增開兩個相同的L形開路枝節(jié)(5和6)，輻射單元(2)與饋電單元(7)直接相連。介質(zhì)板的另一面印制一個T形寄生帶線(8)和矩形的金屬貼片接地板(9)，如圖2所示。本發(fā)明的超寬帶特性由輻射單元(2)決定，陷波特性由輻射單元上蝕刻的大C型槽(3)和小C型槽(4)，以及增開的兩個L形開路枝節(jié)(5和6)，以及介質(zhì)板背面印制的一個T形寄生帶線(8)決定。本發(fā)明通過調(diào)整大C型槽(3)和小C型槽(4)、兩個L形開路枝節(jié)(5和6)和T形寄生帶線(8)的位置和尺寸來改變諧振頻率、中心頻率、陷波頻率和陷波頻帶。四個陷波頻段相互獨立并能夠獨立地進(jìn)行調(diào)整，減小了相互之間的耦合，便于實現(xiàn)相應(yīng)的陷波功能。本發(fā)明的饋電單元(7)為微帶饋電。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點I、具有很好的超寬帶性能和陷波特性。能夠有效地濾除給超寬帶帶來影響的WiMAX信號、WLAN信號、下行X波段衛(wèi)星通訊信號和在8. 025GHz_8. 4 GHz頻段工作的ITU信號，并能夠獨立地調(diào)整相應(yīng)的結(jié)構(gòu)來改變天線的陷波頻率，滿足陷波可調(diào)性，適合特殊場合的應(yīng)用。2、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、損耗低，滿足平面設(shè)計的要求；制作成本低、精度高、可重復(fù)性好，適合于小型化設(shè)備使用，便于批量生產(chǎn)。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的正視圖。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的背視圖。圖3為本發(fā)明天線的電壓駐波比(VSWR)的設(shè)計和測試結(jié)果。圖4為本發(fā)明天線的峰值增益圖。圖5為本發(fā)明天線在3GHz時H面輻射方向圖的設(shè)計和測試結(jié)果。圖6為本發(fā)明天線在3GHz時E面輻射方向圖的設(shè)計和測試結(jié)果。圖7為本發(fā)明天線在4. 5GHz時H面輻射方向圖的設(shè)計和測試結(jié)果。圖8為本發(fā)明天線在4. 5GHz時E面輻射方向圖的設(shè)計和測試結(jié)果。圖9為本發(fā)明天線在6. 5GHz時H面輻射方向圖的設(shè)計和測試結(jié)果。圖10為本發(fā)明天線在6. 5GHz時E面輻射方向圖的設(shè)計和測試結(jié)果。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做進(jìn)一步的說明本發(fā)明包括一塊FR4型介質(zhì)板1，印制在介質(zhì)板I的一面上的輻射單元2、開路枝節(jié)5和6、及L形饋電單元7,印制在介質(zhì)板I另一面上的T型寄生帶線8和接地金屬板9,其中a.輻射單元2為鏟形結(jié)構(gòu)，輻射貼片2上分別蝕刻有相對獨立的大C型槽3和小C型槽4，C型槽為未閉合的環(huán)；b.開路枝節(jié)5和6為L形金屬片；c. T形寄生帶線8為金屬貼片；d.接地金屬板9為矩形的金屬貼片。本發(fā)明通過調(diào)整大C型槽3和小C型槽4、兩個L形開路枝節(jié)5和6和T形寄生帶線8的位置和尺寸來改變諧振頻率、中心頻率、陷波頻率和陷波頻帶。四個陷波頻段相互獨立并能夠獨立地進(jìn)行調(diào)整，減小了相互之間的耦合，便于實現(xiàn)相應(yīng)的陷波功能。本發(fā)明的饋電單元7為微帶饋電。本發(fā)明具體實施天線的介質(zhì)板的相對介電常數(shù)為4. 5，尺寸為18.6mmX22mmXL5mm。測試結(jié)果如圖3—10所示(測試結(jié)果中包含了 SMA轉(zhuǎn)接頭的損耗)。由圖看出在所設(shè)計的3. 15 -11. I GHz的駐波比(VSWR)小于2的工作頻帶內(nèi)，3.38GHz-3. 65 GHz,4. 95GHz_6. 05 GHz,7. 42GHz_7. 78 GHz 和 8. lGHz-8. 9 GHz 四個頻段的 VSffR大于2，四個頻段內(nèi)的增益均受到極大的抑制，呈現(xiàn)4陷波的特性。
權(quán)利要求
1.一種四陷波超寬帶天線，包括一塊介質(zhì)板(1)，印制在介質(zhì)板(I) 一面上的輻射單元(2)、開路枝節(jié)(5和6)、及L形饋電單元(7)，印制在介質(zhì)板(I)另一面上的寄生帶線(8)和接地金屬板(9)，其特征在于 a.輻射單元(2)為鏟形結(jié)構(gòu)，輻射貼片(2)上分別蝕刻有相對獨立的大C型槽(3)和小C型槽(4)，C型槽為未閉合的環(huán)； b.開路枝節(jié)(5和6)為L形金屬貼片； c.寄生帶線(8)為T形金屬貼片； d.接地金屬板(9)為矩形的金屬貼片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四陷波超寬帶天線，其特征在于通過調(diào)整大C型槽(3)和小C型槽(4)、L形開路枝節(jié)(5和6)、以及T形寄生帶線(8)的位置和尺寸，改變諧振頻率和陷波中心頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四陷波超寬帶天線，其特征在于饋電單元(7)采用微帶饋電方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的四陷波超寬帶天線，其特征在于輻射單元(2)與饋電單元(7)直接相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四陷波超寬帶天線，屬無線通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括介質(zhì)板(1)，輻射單元(2)，兩個蝕刻在輻射單元(2)上的一大一小的兩個C型槽(3)和(4)，在輻射單元(2)上增開的兩個相同的L形開路枝節(jié)(5)和(6)，饋電單元(7)，以及在介質(zhì)板(1)的背面印制的一個T形寄生帶線(8)和金屬接地板(9)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、損耗低，滿足平面設(shè)計的要求；制作成本低、精度高、可重復(fù)性好，超寬帶性能和陷波特性好，能夠有效地濾除給超寬帶帶來影響的WiMAX信號、WLAN信號、下行X波段衛(wèi)星通訊信號和在8.025GHz-8.4 GHz頻段工作的ITU信號，同時消除多個頻段的電磁干擾信號。適用于小巧便攜的UWB設(shè)備，便于批量生產(chǎn)。
文檔編號H01Q13/08GK102800958SQ20121032142
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者申東婭, 徐杰, 張秀普, 劉永利 申請人:云南大學(xué)