一種五陷波超寬帶天線制造技術

本發明專利技術涉及一種五陷波超寬帶天線，屬無線通信技術領域。本發明專利技術包括：介質板（1），印制在矩形介質板（1）同一面上的輻射單元（2）、饋電單元（10）及接地單元（11），在圓形金屬貼片的輻射單元（2）上增開的大C形槽（3）、C形槽（7）、及嵌套在C形槽（3）中的小C形槽（4）、開路枝節（5和6）和在梯形接地單元上增開的U形槽（8和9）。其中：輻射單元（2）和饋電單元（10）直接相連。饋電單元（10）和接地單元（11）之間有縫隙（12），形成共面波導饋電。本發明專利技術具有結構簡單、尺寸緊湊、損耗及成本低、精度高、可重復性及超寬帶性能和陷波特性好，能有效地濾除多個信號及消除多個頻段的電磁干擾信號，適宜小巧便攜的UWB設備。

【技術實現步驟摘要】

:本專利技術涉及一種五陷波超寬帶天線，屬無線通信

技術介紹
:自從美國聯邦通信委員會將3.lGHz-10.6 GHz頻段劃分為超寬帶系統頻段以來，エ業界和學術界已經在超寬帶無線電
投入了大量的研究和努力。作為超寬帶系統的ー個重要組成部分，超寬帶天線在寬帶阻抗匹配、穩定的輻射方向圖、小型化和低成本方面吸引了廣泛的研究。在現有的UWB系統分配的頻段內，存在多個頻段的無線電干擾信號，例如:3.3GHz-3.7GHz 頻段的 WiMAX 信號、5.15GHz_5.35 GHz 和 5.725 GHz -5.825 GHz 頻段的WLAN信號、7.25 GHz-7.75 GHz的X波段下行衛星通訊信號和8.025 GHz-8.4 GHz頻段的ITU信號。這些信號能夠干擾超寬帶系統。因此，需要設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。本專利技術設計的五陷波超寬帶天線，經文獻檢索，未見與本專利技術相同的公開報道
技術實現思路
:本專利技術在克服現有技術不足基礎上，提供ー種具有五陷波功能的小型化圓盤形超寬帶天線。本專利技術利用具有頻帶濾波功能的天線濾波技術，在輻射貼片上蝕刻三個C形槽、增開兩個L形開路枝節，以及在金屬接地板上蝕刻兩個U形槽，達到對3.3GHz-3.7GHz、5.15GHz-5.35 GHz、5.725 GHz -5.825 GHz、7.25 GHz-7.75 GHz、8.025 GHz-8.4 GHz 五個波段的陷波。此外，本專利技術的天線具有緊湊型的結構(26mm*31.8mm*1.6mm),能夠很容易的集成到UWB設備中。本專利技術的技術方案如下所述:本專利技術包括:一塊介質板(I)、印制在介質板(I)同一面上的輻射單元(2)及接地単元(11)、在輻射單元(2)上增開的兩個相同的L形開路枝節(5和6)以及饋電單元(10)。如圖1所示，介質板(I)是ー個矩形板，在介質板(I)的同一面上印制輻射單元(2)、饋電單元(10)及接地単元(11)。輻射單元(2)和饋電單元(10)直接相連。饋電單元(10)和接地単元(11)之間有縫隙(12)，形成共面波導饋電。其中，輻射單元(2)是ー圓形的金屬貼片，其上蝕刻大C形槽(3)、C形槽(7)及嵌套在C形槽(3)中的小C形槽(4);在圓形的金屬貼片兩邊增開兩個L形的開路枝節(5和6)。在為梯形金屬貼片的接地単元(11)上分別蝕刻U形的槽(8和9)。本專利技術的超寬帶特性由輻射單元(2)的圓形金屬貼片決定，陷波特性由輻射單元(2)上蝕刻的大C形槽(3)、C形槽(7)、嵌套在C形槽(3)中的小C形槽(4)、在圓形金屬貼片兩邊增開的兩個相同的L形開路枝節(5和6)、及在梯形接地単元(11)上蝕刻的兩個相同的U形槽(8和9)決定。本專利技術通過調整大C形槽(3)、C形槽(7)、嵌套于C形槽(3)中的小C形槽(4)、兩個L形開路枝節(5和6)及兩個U形槽(8和9)的位置和尺寸來改變諧振頻率、中心頻率、陷波頻率和陷波頻帯。五個陷波頻段相互獨立并能夠獨立的進行調整，減小了相互之間的耦合，便于實現相應的陷波功能。本專利技術的饋電單元(10)為共面波導饋電。本專利技術與現有技術相比，具有如下優點:1、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3.3GHz-3.7GHz 頻段的 IEEE802.16WiMAX系統信號、5.15GHz_5.35 GHz和 5.725 GHz -5.825GHz頻段的IEEE802.1la WLAN系統信號、7.25 GHz-7.75 GHz的X波段的下行衛星通訊信號和8.025 GHz-8.4 GHz頻段ITU服務信號，并能夠獨立地調整相應的結構來改變天線的陷波頻率，滿足陷波可調性，適合特殊場合的應用。2、結構簡單、尺寸緊湊、重量輕、損耗低，滿足平面設計的要求；制作成本低、精度高、可重復性好，適合于小型化設備使用，便于批量生產。附圖說明:圖1為本專利技術結構示意圖。圖2為五陷波超寬帶天線電壓駐波比的仿真和測量結果。圖3-a和圖3-b分別為在3GHz時xoz平面和yoz平面仿真與測量的輻射方向圖。圖4-a和圖4-b分別為在4.5GHz時xoz平面和yoz平面仿真與測量的輻射方向圖。圖5-a和圖5-b分別為在6.5GHz時xoz平面和yoz平面仿真與測量的輻射方向圖。圖6為本專利技術天線的峰值增益圖。具體實施方式:下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式作進ー步的說明。本專利技術包括ー塊FR4型介質板1，印制在介質板同一面上的輻射單元2、L形開路枝節5和6、接地單元11、饋電單元10，其中:a.輻射單元2為圓形的金屬貼片，其上分別蝕刻大C形槽3、C形槽7及嵌套在C形槽3中的小C形槽4，C形槽為未閉合的環；b.開路枝節5和6為L形的金屬片；c.接地単元11為梯形的金屬貼片，其上分別蝕刻U形的槽8和9，U形槽為未閉合的環；且為傾斜的結構。本專利技術通過調整大C形槽3、C形槽7及嵌套在C形槽3中的小C形槽4，兩個L形開路枝節5和6、及兩個U形槽8和9的位置和尺寸來改變諧振頻率、中心頻率、陷波頻率和陷波頻帯。五個陷波頻段相互獨立并能夠獨立的進行調整，減少了相互之間的耦合，便于實現相應的陷波功能。本專利技術的饋電單元10為共面波導饋電。本專利技術具體實施天線的介質板的相對介電常數為4.5，損耗角正切tan O =0.02，尺寸為26mm*31.8mm*l.6mm。五陷波超寬帶天線的測試結果如圖2—6所示。由圖能夠看出:所設計的2.45-12 GHz的駐波比(VSWR)小于2的工作頻段內，3.27-3.57 GHz、5.01-5.45 GHz,5.55-6.05 GHz,7.05-7.45GHz 和 7.83-8.19GHz 五個頻段的 VSffR 大于 2，五個頻段內的増益均受到極大的抑制，呈現五陷波的特性。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種五陷波超寬帶天線，包括：一塊介質板（1），印制在介質板（1）同一面上的輻射單元（2）、L形開路枝節（5和6）、饋電單元（10）和接地金屬板（11）、其特征在于：a.輻射單元（2）為一圓形的金屬貼片，其上分別蝕刻大C形槽（3）、C形槽（7）及嵌套在C形槽（3）中的小C形槽（4），C形槽為未閉合的環；b.開路枝節（5和6）為L形的金屬片；c.接地單元（11）為梯形的金屬貼片，其上分別蝕刻U形的槽（8和9），U形槽為未閉合的環；d.?饋電單元（10）采用共面波導饋電方式；e.?輻射單元（2）與饋電單元（10）直接相連。

【技術特征摘要】
1.一種五陷波超寬帶天線，包括:一塊介質板(1)，印制在介質板(I)同一面上的輻射単元(2)、L形開路枝節(5和6)、饋電單元(10)和接地金屬板(11)、其特征在于: a.輻射單元(2)為ー圓形的金屬貼片，其上分別蝕刻大C形槽(3)、C形槽(7)及嵌套在C形槽(3)中的小C形槽(4)，C形槽為未閉合的環； b.開路枝節(5和6)為L形的金屬片； c.接地単元(11)為梯形的金屬貼片，其上分別蝕刻U形的槽(8和9)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：申東婭，徐杰，張秀普，朱紀超，
申請(專利權)人：云南大學，
類型：發明
國別省市：