一種小型陷波超寬帶印刷天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種小型陷波超寬帶印刷天線，該天線可應(yīng)用于軍事和民用通信終端設(shè)備上。該天線由介質(zhì)基板、輻射貼片、微帶饋線、接地面組成。輻射貼片和微帶饋線相連與接地面分別印刷在介質(zhì)基板的兩側(cè)，輻射貼片由圓形和十字形結(jié)構(gòu)組成，其中圓形輻射貼片內(nèi)部開有正方形槽，槽內(nèi)附加有十字形結(jié)構(gòu)，接地面中間上方刻有矩形槽。本實(shí)用新型天線的陷波特性良好，陷波頻段與干擾頻段基本吻合，工作帶寬可調(diào)，通帶匹配特性好，體積小，制作簡便。
【專利說明】
一種小型陷波超寬帶印刷天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本實(shí)用新型屬于天線領(lǐng)域，尤其涉及一種小型陷波超寬帶印刷天線。

【背景技術(shù)】
[0002]自從2002年I月14日，美國聯(lián)邦通信委員會將3.1_10.6GHz頻段劃歸為民用的免許可證的超寬帶頻段后，超寬帶短距離通信技術(shù)便成為無線通信領(lǐng)域激烈競爭的焦點(diǎn)。但是在UWB的整個帶寬內(nèi)存在許多已經(jīng)使用的頻段，如無線局域網(wǎng)WLAN，UWB會對存在的窄帶系統(tǒng)造成潛在干擾，降低系統(tǒng)的效能，因此研究具有陷波特性的超寬帶印刷天線已經(jīng)成為科技人員研究的熱門課題。
[0003]目前實(shí)現(xiàn)超寬帶天線一般采用引入帶阻濾波器的方法來濾除頻帶內(nèi)的干擾信號，這樣做增加了制作成本，而且不利于天線小型化的實(shí)現(xiàn)。通過給天線添加陷波，有效地解決了頻帶內(nèi)的干擾信號。天線的陷波結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)形式最常用的是開槽技術(shù)，如李明，李迎松等人在《應(yīng)用科技》第三十八卷第九期提出的一種小型化陷波超寬帶天線，雖然陷波帶寬比較寬，但仍存在著天線結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，高頻段輻射特性不佳等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型陷波超寬帶天線采用圓形輻射貼片，在圓形輻射貼片上切掉正方形槽，然后在正方形槽內(nèi)添加十字形結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)陷波功能，另外在接地面上開矩形槽可以達(dá)到優(yōu)化阻抗帶寬的目的，通過調(diào)節(jié)矩形槽的尺寸，也可以調(diào)節(jié)微帶線的特征阻抗，從而達(dá)到展寬頻帶的目的。
[0005]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]本實(shí)用新型陷波超寬帶天線包括介質(zhì)基板、輻射貼片、微帶饋線、接地面，其特征是:所述的介質(zhì)基板正面印刷有輻射貼片和微帶饋線，所述的微帶饋線與輻射貼片相連，所述的介質(zhì)基板背面印刷有接地面，并開有矩形槽。其中輻射貼片為圓形結(jié)構(gòu)和十字形結(jié)構(gòu)組合而成，并在圓形輻射貼片上開有正方形槽。
[0007]本方案效果是:通過在圓形輻射貼片內(nèi)部開槽，有效的減小了天線輻射貼片的面積，縮小了天線的尺寸；通過改變開槽的長度，可以調(diào)節(jié)陷波的頻帶寬度；通過在槽內(nèi)部插入矩形調(diào)諧微帶線，在調(diào)諧微帶線中底部增加橫向矩形，可以調(diào)節(jié)陷波的中心頻率，優(yōu)化陷波的特性，防止造成頻帶資源的浪費(fèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型陷波超寬帶印刷天線的正面圖。
[0009]圖2是本實(shí)用新型陷波超寬帶印刷天線的背面圖。
[0010]圖3是本實(shí)用新型陷波超寬帶印刷天線的回波損耗曲線圖。
[0011]圖4是本實(shí)用新型陷波超寬帶印刷天線的電壓駐波比曲線圖。
[0012]圖5是本實(shí)用新型陷波超寬帶印刷天線在3GHz的輻射方向圖。
[0013]圖6是本實(shí)用新型陷波超寬帶印刷天線在5GHz的輻射方向圖。
[0014]圖7是本實(shí)用新型陷波超寬帶印刷天線在7GHz的輻射方向圖。
[0015]圖8是本實(shí)用新型陷波超寬帶印刷天線在9GHz的輻射方向圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017]參見圖1和圖2，該陷波超寬帶印刷天線由介質(zhì)基板1、微帶饋線2、輻射單元3、正方形槽4、輻射單元5、接地面6和矩形槽7組成。
[0018]具體實(shí)施如下:輻射單元3位于介質(zhì)基板I正面的上方，微帶饋線2位于介質(zhì)基板I正面的下方，兩者位于介質(zhì)基板I的中央，呈軸對稱結(jié)構(gòu)。正方形槽4開在輻射單元3的內(nèi)部，正方形槽4被介質(zhì)基板I的中軸線垂直平分，輻射單元5是一個上下不對稱左右對稱的十字形結(jié)構(gòu)，接地面6位于介質(zhì)基板I背面的下方，矩形槽7開在接地面6上，位于微帶饋線的正下方，接地面和矩形槽是左右對稱結(jié)構(gòu)。
[0019]參見圖1、圖2，天線的輻射貼片、接地面和微帶饋線，在圖中用陰影表示，天線的形狀可以由腐蝕得到。本實(shí)施例中標(biāo)號I是介質(zhì)基板，其材料是聚四氟乙烯(FR-4)，其介電常數(shù)是4.4，其長寬厚度的尺寸是40mmX 27mmX 1.5mm ;標(biāo)號2是微帶饋線，其長寬尺寸為12mmX2.4mm ;標(biāo)號3是圓形福射單元,半徑為12mm ;標(biāo)號4是正方形槽,其邊長為8mm,正方形槽中心位于圓形輻射單元圓心正下方4.5_處；標(biāo)號5是十字形輻射單元，十字形結(jié)構(gòu)的橫向長寬尺寸為4mmX2mm,縱向長寬尺寸為6.5mmX 1.2mm,其中橫向矩形距離縱向矩形底部Imm ;標(biāo)號6是接地面，其長寬尺寸為27mmXll.8mm ;標(biāo)號7是矩形槽，其長寬尺寸為4mmX 2mm,矩形槽位于微帶饋線的正下方,與接地面的上邊緣相切。
[0020]圖3是本實(shí)施例的反射系數(shù)曲線圖，從圖3中可以看到天線的阻抗帶寬為2.9GHZ-10.8GHz，倍頻帶寬為3.7:1，達(dá)到FCC (美國聯(lián)邦通信委員會)的頻帶要求，其中在5GHz-6GHz頻段回波損耗大于_10dB。圖4是本實(shí)施例的駐波比曲線圖，從圖4中可以看出此天線在陷波頻段駐波比大于2。圖5、圖6、圖7和圖8分別是本實(shí)施例在頻率3GHz、5GHz、7GHz和9GHz時該天線的方向圖，從圖中可以看出本實(shí)施例在整個頻段內(nèi)具有很好的方向性，滿足設(shè)計要求。
[0021]上述實(shí)例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，另外在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，改變圓形輻射單元的大小、正方形槽的位置以及十字形結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀，都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小型陷波超寬帶印刷天線，其組成包括介質(zhì)基板、輻射貼片、微帶饋線、接地面，其特征是:所述的介質(zhì)基板正面印刷有輻射貼片和微帶饋線，所述的微帶饋線與輻射貼片相連，所述的介質(zhì)基板背面印刷有接地面，并開有矩形槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型陷波超寬帶印刷天線，其特征包括:所述的輻射貼片為圓形結(jié)構(gòu)和十字形結(jié)構(gòu)的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種小型陷波超寬帶印刷天線，其特征包括:所述的圓形輻射貼片內(nèi)部開有正方形槽，正方形槽位于圓心偏下位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種小型陷波超寬帶印刷天線，其特征包括:所述的十字形輻射貼片，為上下不對稱、左右對稱結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H01Q13/10GK204045737SQ201420286962
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】鄭宏興, 萬小鳳, 張玉賢, 計雷雷, 彭升 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)