[发明专利]一种集成窄带和超宽带的认知无线电天线

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种平面印刷板天线，特别是涉及一种集成窄带和超宽带的认知无线电天线。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展，人们对无线通信的依赖越来越强，特别是移动通信技术在我国的成功运营以来，人们深深的体验到无限通信的方便性和及时性，特别是3G移动通信运营以来，多种协议（GSM,CDMA,CDMA2000,WCDMA,TDSCDMA）出现共存的局面，且移动终端用户空前增加，这在几年前是无法想象的。随之带来了很多问题，如6GHz以下频率使用很拥挤，各种体制和协议共存。但是要满足多体制和多用户的协同工作，必须要求设备的硬件升级，但是对硬件的重新设计，会给运营商和服务商的带来很多不便，同时会增加运营成本。所以采用软升级的方法，不但能有效的节约成本，同时能为用户提供高质量的通信服务，还可以延长无线通信系统的生存寿命。因此，无线通信的运营商和服务商越来越关注经得起时间考验的无线通信系统，而不是像现在的通信系统，随着技术的发展，需要不断的更新系统设备，软件无线电就是在这样的背景下提出的。

软件无线电采用固定不变的硬件平台，通过软件重构（升级）来实现灵活多变的通信体制和通信功能的无线电系统。但是射频前端是无限通信的重要组成部分，特别是天线的设计，一副高性能的天线不仅能弥补无线通信的不足，同时能实现高性能的通信，能兼顾目前的通信协议，而且还可以实现多系统之间的协同通信。文献“杨小牛，从软件无线电到认知无线电，走向终极无线电——无线通信发展展望，中国电子科学研究院学报，3（1），pp1-7,2008”指出无线通信的主要特点是信号通过空间的电磁波进行传播，因此必然占有一定的频谱，而频谱资源是有限，且对目前的软件无线电，认知无线电进行了分析和阐述。文中指出目前的频谱资源的管理主要是采用通用的授权的非授权两种管理体制，对于授权的频段，非授权用户是不能随意使用。因此在某个频段授权后严重降低了频谱资源的利用效率，而在非授权的频段内则新号非常拥挤，如2.4GHz频段内存在，ISM，WLAN，WiFi等多种通信协议，使得在此这些非授权使用的频段内存在许多协议的信号，导致信息阻塞严重。

为了解决在目前的通信中频谱资源的紧张和频谱利用的不均衡性，基于软件无线电的认知无线电概念是一种具有频谱感知的能力的智能化软件无线电，认知无线电不仅能感知周围的电磁环境，寻找频谱资源的空穴，并且能通过通信协议和算法将通信双方的信号参数调整到最佳的状态。正因为认知无线电不仅具有通信功能，而且还需具备频谱探测能力，具备多功能特征，借助于软件无线电的来实现。因此研究软件无线电的研究成为热门的课题。但是目前的研究主要集中在功率控制，频谱检测，频谱的分配算法以及结合自由组网技术实现上，很少有人关心射频前端的研究。除此之外，现代无线电通信设备和电子信息设备朝着多功能化，小型化，超宽带以及与周围环境友好协调的方向发展，这使得宽频带，小型化，高增益成为国内外研究的热点课题之一。近年来，各种各样的超宽带天线相继问世，特别是采用微带技术的印刷板天线，该结构可以通过照相或者光刻技术制作，并且有较好的极化特性，因此该技术已经应用在超宽带天线的设计和相关的微波电路元器件的设计中。