本發(fā)明涉及一種天線，特別是一種新型的開矩形槽的單極子超寬帶天線。該天線中，帶阻是基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片來實現(xiàn)的。帶的寬度和高度依賴于帶陷波形頻帶的中心頻率。該天線是印在一個非常小的基板上。

背景技術：

天線是所有無線通信系統(tǒng)不可或缺的部分，承擔著將發(fā)射機發(fā)出的信號轉化成電磁波的形式以向空間傳播，或將自由空間中的電磁信號轉化成高頻信號以供接收機接收，從而實現(xiàn)無線通信的空間信號交換過程。隨著無線通信技術的不斷發(fā)展，硬件研發(fā)條件的不斷進步，為了更好地實現(xiàn)無線信號的傳輸，對天線的性能上也提出了更高的要求，在當今無線通信設備廣泛應用的大環(huán)境下，天線的重要性更是與日俱增，各種天線技術的研究和更高的技術指標的要求使得天線技術迎來了又一個發(fā)展的重大機遇。

超寬帶通信技術(UWB，Ultra Wide Band)，早在20世紀60年代就已經有了與之相關的超寬帶發(fā)射機和接收機技術應用，但卻只是應用在雷達、定位、傳感以及保密通信等領域。2002年，美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)把3.1～10.6GHz作為工作系統(tǒng)和測量系統(tǒng)的工作頻率范圍，并且規(guī)定除了應用于數(shù)字通信、雷達和定位等領域外，還可以商用、民用領域等，隨著無線電技術的發(fā)展，系統(tǒng)對于傳輸速度、傳輸容量的要求也變得越來越高超寬帶信號由于具有極大的帶寬、傳輸速率高、功率低、抗干擾性強等優(yōu)點能夠很好地滿足現(xiàn)代通信的需求。

超寬帶通信系統(tǒng)具有窄帶通信系統(tǒng)所不具備的特性，它會為無線局域網WLAN和個人局域網PAN的接口卡和接入技術帶來低功耗、高帶寬并且相對簡單的無線通信技術。

隨著無線電技術的發(fā)展，超寬帶天線向寬頻帶、小型化、高傳輸率、低成本、低復雜性等方向發(fā)展。超寬帶印刷單極子天線就是這一發(fā)展產物。在超寬帶印刷單極子天線的設計中，有的是通過改變金屬地板的結構來展寬天線的帶寬；有的是通過改變饋線來增加帶寬的；也有通過改變輻射貼片的形狀來展寬天線的帶寬。超寬帶通信系統(tǒng)覆蓋了3.1～10.6GHz頻段，而在此頻段內的無線通信頻段分布密集諸如WLAN、WiMAX和WCDMA等無線系統(tǒng)都在此頻段內。為了減少系統(tǒng)間存在的相互干擾，要求在低復雜度的基礎上實現(xiàn)系統(tǒng)兼容、頻譜復用，可以使超寬帶天線本身具有帶阻特性，所以就出現(xiàn)了具有帶阻特性的超寬帶天線。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的開矩形槽的單極子超寬帶天線，該天線在3.43—11.74GHz的頻帶范圍具有良好的阻抗特性和輻射方向特性，并且具有雙陷波特性。

本發(fā)明所采用的技術方案：

一種新型的開矩形槽的單極子超寬帶天線，其特征在于，天線結構基于謝爾賓斯基地毯分形幾何，包括介質基板(1)、基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片(2)、50歐姆微帶饋線內開矩形槽(3)、矩形接地板(4)；基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片(2)印刷在介質基板(1)正面；矩形接地板(4)印刷在介質基板(1)的下表面。

所述新型的開矩形槽的單極子超寬帶天線，其特征在于，所述的介質基板(1)為聚四氟乙烯材料，介質基板(1)的寬度W1為25mm，厚度H為1mm。

所述新型的開矩形槽的單極子超寬帶天線，其特征在于，所述的基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片(2)，貼片形狀為謝爾賓斯基地毯分形幾何形狀轉化，基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片(2)各相應邊長分別為：S1為8mm、S2為8mm、S3為4mm、S4為3mm、S5為4mm、S6為4mm、S7為5.4mm、和S8為1mm。

所述新型的開矩形槽的單極子超寬帶天線，其特征在于，所述的50歐姆微帶饋線內開矩形槽(3)為矩形的結構；50歐姆微帶饋線內開矩形槽(3)的長度L2為14mm，寬度為3mm。

所述新型的開矩形槽的單極子超寬帶天線，其特征在于，矩形的接地板(5)，其長度為10mm、寬度為25mm。

該發(fā)明超寬帶天線相對于現(xiàn)有的超寬帶天線具有以下的特性和優(yōu)點：

頻帶相對較寬，尺寸比較小，陷波可調。

該發(fā)明超寬帶天線介質基板寬度W為25mm、厚度H為1mm，尺寸非常小。

通過貼片上謝爾賓斯基地毯分形幾何正方形的邊長，可以調節(jié)陷波的頻段范圍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施實例1的基本結構圖；

圖2是本發(fā)明實施實例1的基本結構俯視圖；

圖中：1—介質基板，2—基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片，3—50歐姆微帶饋線內開矩形槽，4—矩形接地板；

具體實施方式

本發(fā)明設計了一種新型的開矩形槽的單極子超寬帶天線，該超寬帶天線尺寸較小、陷波可調。

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的描述：

本發(fā)明的基本結構圖如圖1所示，介質基板(1)的材料是聚四氟乙烯，其介電常數(shù)為2.1。該介質基板的厚度H為1mm。介質基板下的矩形接地板(4)采用銅(退火)材料。

如圖1所示，基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片(2)印刷在介質基板(1)正面； 矩形接地板(4)印刷在介質基板(1)的下表面。

如圖1所示，本發(fā)明的開矩形槽的單極子超寬帶天線，基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片(2)、50歐姆微帶饋線內開矩形槽(3)、矩形接地板(4)。

如圖1所示，基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片(2)內正方形的邊長可調節(jié)。通過調節(jié)正方形邊長S8可以對陷波進行調制。

如圖1所示，本發(fā)明的開矩形槽的單極子超寬帶天線采用基于謝爾賓斯基地毯分形幾何的單極子貼片。

本發(fā)明的開矩形槽的單極子超寬帶天線的設計參數(shù)：

介質基板的選擇：介電常數(shù)為2.1的聚四氟乙烯。該材料有損耗小、介電常數(shù)低、一致性好、化學性質穩(wěn)定等優(yōu)點。該介質基板的厚度為1mm滿足所需的強度。介質基板下的金屬接地板均采用銅(退火)材料。