[发明专利]一种四陷波超宽带天线

说明书

技术领域：

本发明涉及一种四陷波超宽带天线，属无线通信技术领域。 

背景技术：

自从美国联邦通信委员会将3.1GHz-10.6 GHz频段划分为超宽带系统频段以来，工业界和学术界已经在超宽带无线电技术领域投入了大量的研究和努力。作为超宽带系统的一个重要组成部分，超宽带天线在宽带阻抗匹配、稳定的辐射方向图、小型化和低成本方面吸引了广泛的研究。

在现有的UWB系统分配的频段内，存在多个频段的无线电干扰信号，例如：3.3GHz-3.6 GHz频段的WiMAX信号、5.15GHz-5.825 GHz频段的WLAN信号、7.25GHz-7.75 GHz的X波段下行卫星通讯信号和8.025GHz-8.4 GHz频段的ITU信号。这些信号能够干扰超宽带系统。因此，需要设计有陷波功能的超宽带天线来消除这些不必要的干扰。然而，在已报道的多陷波天线中，含有的陷波通常不超过三个，四陷波极少。

本发明设计的四陷波超宽带天线，经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。

发明内容：

本发明在克服现有技术不足基础上，提供一种具有四陷波功能的结构紧凑型超宽带天线。

本发明利用具有频带陷波功能的天线滤波技术，在辐射贴片上蚀刻两个C形槽、增开两个L形开路枝节，基板背面印制一个T形寄生带线。达到对3.38GHz-3.65 GHz、 4.95GHz-6.05 GHz、 7.42GHz-7.78 GHz 和8.1GHz-8.9 GHz五个波段的陷波。此外，本发明的天线具有紧凑的结构（18.6mm×22mm×1.5mm），能够很容易地集成到UWB设备中。

本发明的技术方案如下所述:

本发明包括：一块介质板（1），印制在介质板（1）一面上的辐射单元（2）、在辐射单元（2）上增开的两个相同的L形开路枝节（5和6），馈电单元（7），以及在介质板（1）的背面印制的一个T形寄生带线（8）和金属接地板（9）。

如图1所示，介质板（1）是一个矩形板，介质板（1）的一面印制辐射单元（2）和馈电单元（7），其中：辐射单元（2）是一铲形结构的金属贴片，其上蚀刻大C型槽（3）和小C型槽（4），C型槽为未闭合的环；在铲形的两斜面增开两个相同的L形开路枝节（5和6），辐射单元（2）与馈电单元（7）直接相连。介质板的另一面印制一个T形寄生带线（8）和矩形的金属贴片接地板（9），如图2所示。

本发明的超宽带特性由辐射单元（2）决定，陷波特性由辐射单元上蚀刻的大C型槽（3）和小C型槽（4），以及增开的两个L形开路枝节（5和6），以及介质板背面印制的一个T形寄生带线（8）决定。

本发明通过调整大C型槽（3）和小C型槽（4）、两个L形开路枝节（5和6）和T形寄生带线（8）的位置和尺寸来改变谐振频率、中心频率、陷波频率和陷波频带。四个陷波频段相互独立并能够独立地进行调整，减小了相互之间的耦合，便于实现相应的陷波功能。

本发明的馈电单元（7）为微带馈电。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、具有很好的超宽带性能和陷波特性。能够有效地滤除给超宽带带来影响的WiMAX信号、WLAN信号、下行X波段卫星通讯信号和在8.025GHz-8.4 GHz频段工作的ITU信号，并能够独立地调整相应的结构来改变天线的陷波频率，满足陷波可调性，适合特殊场合的应用。

2、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、损耗低，满足平面设计的要求；制作成本低、精度高、可重复性好，适合于小型化设备使用，便于批量生产。

附图说明：

图1为本发明结构的正视图。

图2为本发明结构的背视图。

图3为本发明天线的电压驻波比（VSWR）的设计和测试结果。

图4为本发明天线的峰值增益图。

图5为本发明天线在3GHz时H面辐射方向图的设计和测试结果。

图6为本发明天线在3GHz时E面辐射方向图的设计和测试结果。

图7为本发明天线在4.5GHz时H面辐射方向图的设计和测试结果。

图8为本发明天线在4.5GHz时E面辐射方向图的设计和测试结果。

图9为本发明天线在6.5GHz时H面辐射方向图的设计和测试结果。

图10为本发明天线在6.5GHz时E面辐射方向图的设计和测试结果。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明：