[发明专利]具有陷波特性的可重构超宽带单极天线

说明书

本发明提供了一种具有陷波特性的可重构超宽带单极天线，包括辐射单元、微带馈线、介质基板和接地板，其中：所述辐射单元、微带馈线设置在介质基板的上表面，所述接地板设置在介质基板的下表面；所述辐射单元包括等腰梯形区和与等腰梯形区的下底等宽并连接的矩形区，所述矩形区上设有开口朝向等腰梯形区的下底的圆弧缝隙；所述圆弧缝隙上设置有若干个射频开关；所述辐射单元的等腰梯形区的上底与微带馈线连接。本发明的具有陷波特性的可重构超宽带单极天线既有完整的UWB性能，又在实现陷波的按需可重构的同时实现了天线的小型化。

技术领域

本发明涉及微波通信技术领域，尤其涉及一种具有陷波特性的可重构超宽带单极天线。

背景技术

自从2002年联邦通讯委员会公布3.1～10.6GHz频段应用于商业领域以来，具有高数据传输率、低成本、低功耗、抗干扰能力强的超宽带(UWB)通信系统得到迅速发展，超宽带天线成为近年来国际学者的研究热点。然而，UWB频带中包括WLAN和WiMAX等频段，它们之间可能会产生一定的干扰。现有技术中往往通过陷波来解决这个技术问题，通常超宽带天线实现陷波都是在天线上加载辐射缝隙或者谐振枝节，这样就很难保证完整的UWB性能。

因此，需要一种具有陷波特性的可重构超宽带单极天线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有陷波特性的可重构超宽带单极天线，旨在解决现有技术中的天线难以保证完整的UWB性能，天线尺寸大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有陷波特性的可重构超宽带单极天线，包括辐射单元、微带馈线、介质基板和接地板，其中：所述辐射单元、微带馈线设置在介质基板的上表面，所述接地板设置在介质基板的下表面；所述辐射单元包括等腰梯形区和与等腰梯形区的下底等宽并连接的矩形区，所述矩形区上设有开口朝向等腰梯形区的下底的圆弧缝隙；所述圆弧缝隙上设置有若干个射频开关；所述辐射单元的等腰梯形区的上底与微带馈线连接。

其中，所述圆弧缝隙设在辐射单元电流最强的位置。

其中，所述辐射单元的等腰梯形区的下底与接地板的宽度相同。

其中，所述介质基板为相对介电常数为4.4，厚度为1.6mm的FR4介质基板。

其中，所述圆弧缝隙关于辐射单元的等腰梯形区的中心线左右对称；所述微带馈线关于辐射单元的等腰梯形区的中心线左右对称。

其中，所述辐射单元的矩形区的大小为20mm×6.5mm；所述辐射单元的等腰梯形区的上底为10mm，下底为20mm，高为3mm。

其中，所述圆弧缝隙的内弧的弦长为12mm，内弧的弓高为4mm；所述圆弧缝隙的宽度为1mm，圆弧缝隙的半径为7mm。

其中，所述微带馈线的宽度为3mm，长度为15.5mm。

其中，所述圆弧缝隙的内弧的弦与辐射单元等腰梯形区的上底的距离为4.5mm。

其中，所述射频开关为PIN二极管。

本发明的具有陷波特性的可重构超宽带单极天线中的等腰梯形区使得辐射单元具有两个切角，且该两个切角关于微带馈线左右对称，实现了超宽带；此外，本发明的具有陷波特性的可重构超宽带单极天线通过在辐射单元上蚀刻出的圆弧缝隙而产生陷波，然后可进一步通过控制设置在圆弧缝隙上的若干个射频开关的通断改变缝隙的谐振长度，进而改变天线的谐振频率，实现陷波的按需可重构，并最终在保证本发明的具有陷波特性的可重构超宽带单极天线的完整UWB性能的同时实现了天线的小型化。

附图说明

图1是本发明第一实施例中的具有陷波特性的可重构超宽带单极天线的俯视示意图。

图2是本发明第一实施例中的具有陷波特性的可重构超宽带单极天线的纵向剖视示意图。