小型平面形陷波超寬帶天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本天線可適用于無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種小型平面形陷波超寬帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來(lái)，隨著無(wú)線通信系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣。超寬帶天線能夠在3.1-10.6GHz頻帶內(nèi)進(jìn)行阻抗匹配，具有穩(wěn)定的增益和良好的輻射方向特性，天線具有緊湊的結(jié)構(gòu)和低廉的制造成本。為避免無(wú)線局域網(wǎng)頻段信號(hào)的干擾，常用的手段是在輻射貼片和接地面上開(kāi)槽方法實(shí)現(xiàn)陷波。陷波超寬帶天線具有很寬的阻抗帶寬和很好的全向輻射特性，而且具有體積小、傳輸速率高、功耗低、抗多徑衰落和便于隱藏某些頻點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]陷波超寬帶天線的實(shí)現(xiàn)方法主要是通過(guò)設(shè)計(jì)不同形狀的輻射單元，使其工作超寬帶頻段，如專利號(hào)為201310036282.6，專利名稱為《一種帶有陷波特性的超寬帶天線》的中國(guó)專利，輻射貼片由兩級(jí)尺寸不同的矩形和梯形結(jié)合體連接而成，形成漸變階梯結(jié)構(gòu)，；在天線的部分金屬接地面上開(kāi)半橢圓凹口，在部分金屬接地面的側(cè)邊開(kāi)L形縫隙。通過(guò)選擇合適的尺寸，就能滿足其超寬帶工作特性和陷波特性，天線設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，且尺寸較大，且采用漸變饋電結(jié)構(gòu)，給設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來(lái)不便。如專利號(hào)為201120111209.7，專利名稱為《一種陷波超寬帶天線》的中國(guó)專利，利用圓環(huán)形輻射單元和微帶饋電的方式實(shí)現(xiàn)超寬帶通信需求，在圓環(huán)形輻射單元的中間插入一條調(diào)諧微帶線，來(lái)產(chǎn)生陷波特性，但是需要在接地面上開(kāi)槽實(shí)現(xiàn)更寬的阻抗帶寬，且體積較大，不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化，天線的制作要求相對(duì)較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種小型平面形陷波超寬帶天線，采用共面波導(dǎo)饋電，這種天線輻射貼片由圓形單元和半圓形單元組成，天線可工作于超寬帶頻帶，其中輻射貼片中間開(kāi)有細(xì)縫，可實(shí)現(xiàn)陷波功能，通過(guò)調(diào)整細(xì)縫的長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)指定頻帶的陷波。
[0005]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]本實(shí)用新型小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的平面形陷波超寬帶天線印制在介質(zhì)基板，其組成包括介質(zhì)基板、輻射貼片、小矩形貼片、微帶饋線和接地面；其特征在于:所述的輻射貼片、小矩形貼片、微帶饋線和接地面均印刷在介質(zhì)基板的正面；其特征在于:所述的輻射貼片由一個(gè)圓形單元和一個(gè)半圓形單元部分重疊組成，所述的輻射單元中間開(kāi)有一條細(xì)縫；其特征在于:所述的微帶饋線通過(guò)小矩形貼片與輻射貼片下端相連接；其特征在于:所述的接地面分布在微帶饋線的兩側(cè)，與微帶饋線構(gòu)成共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):
[0008]1、諧振頻段帶寬大:通過(guò)圓形結(jié)構(gòu)和半圓形結(jié)構(gòu)的重疊組合，有效地實(shí)現(xiàn)天線工作在超寬帶頻帶；
[0009]2、陷波頻段可調(diào):本實(shí)用新型采用在輻射貼片上開(kāi)有一條細(xì)縫實(shí)現(xiàn)陷波，通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)縫的位置和長(zhǎng)，可調(diào)節(jié)陷波頻段；
[0010]3、天線尺寸較小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:本實(shí)用新型的由圓形結(jié)構(gòu)和半圓形結(jié)構(gòu)組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)能減小了天線的體積。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型小型平面形陷波超寬帶天線的正面圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型小型平面形陷波超寬帶天線的回波損耗曲線圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型小型平面形陷波超寬帶天線的電壓駐波比曲線圖。
[0014]圖4是本實(shí)用新型小型平面形陷波超寬帶天線在3GHz的輻射方向圖。
[0015]圖5是本實(shí)用新型小型平面形陷波超寬帶天線在7GHz的輻射方向圖。
[0016]圖7是本實(shí)用新型小型平面形陷波超寬帶天線在8GHz的輻射方向圖。
[0017]圖8是本實(shí)用新型小型平面形陷波超寬帶天線在9GHz的輻射方向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]如圖1，一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例是在3GHz-llGHz頻段諧振，使天線工作在超寬帶頻段。這種平面形陷波超寬帶天線由介質(zhì)基板1、微帶饋線2、小矩形塊單元3、圓形單元4、半圓形單元5、細(xì)縫6、接地面7和接地面8組成。
[0020]具體實(shí)施如下:天線輻射貼片由圓形單元和半圓形單元重疊組成，其中輻射單元中間開(kāi)有一條細(xì)縫，輻射單元下側(cè)通過(guò)小矩形塊與微帶饋線相連接。接地面位于微帶饋電的兩側(cè)。
[0021]參見(jiàn)圖1，標(biāo)號(hào)I為介質(zhì)基板，材料為FR4，介電常數(shù)為4.4，介質(zhì)板的長(zhǎng)寬高尺寸為28mmX26mmX 1.6mm ;標(biāo)號(hào)2是微帶饋線，位于介質(zhì)板的上表面，其長(zhǎng)寬尺寸為10.5mmX 1.5mm ;標(biāo)號(hào)3為小矩形塊單元，長(zhǎng)寬尺寸為3mmX0.5mm。標(biāo)號(hào)4為圓形單元，其下端與小矩形塊相連，半徑為8.2mm。標(biāo)號(hào)5為半圓形單元，其半徑為12.2mm ;標(biāo)號(hào)6為細(xì)縫位于輻射貼片的中間，長(zhǎng)寬尺寸為15X0.2mm ;標(biāo)號(hào)7和標(biāo)號(hào)8為接地面，位于微帶饋電的兩側(cè)，大小相等，其長(zhǎng)寬尺寸為12.07 X 10.3mm。
[0022]圖2為本實(shí)施例的回波損耗曲線，從圖2中可以看出天線在2.7GHz -11.8GHz頻段內(nèi)回波損耗小于-10dB，并且在5.lGHz-5.9GHz頻段有陷波功能。圖3為本實(shí)施例的電壓駐波比曲線圖，可以看出在上述頻段內(nèi)天線的電壓駐波比均小于2。圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和分別為本實(shí)施例在3GHz、7GHz、8GHz、9GHz時(shí)天線的方向圖，從圖中可以看出本實(shí)施例在各個(gè)工作頻段內(nèi)都具有良好的全向性，在垂直面上，天線滿足“8”字形的方向特性。從以上圖例綜合分析可知，本實(shí)施例在各個(gè)工作頻段都有良好的諧振特性和方向性，滿足設(shè)計(jì)要求。
[0023]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，改變微帶饋線、輻射貼片及接地面的大小，改變圓形單元、半圓形單元和細(xì)縫的尺寸，都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的平面形陷波超寬帶天線印制在介質(zhì)基板，其組成包括介質(zhì)基板、輻射貼片、小矩形貼片、微帶饋線和接地面。
2.如專利要求I所述的小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的輻射貼片、小矩形貼片、微帶饋線和接地面均印刷在介質(zhì)基板的正面。
3.如專利要求I所述的小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的輻射貼片由一個(gè)圓形單元和一個(gè)半圓形單元部分重疊組成，所述的輻射單元中間開(kāi)有一條細(xì)縫。
4.如專利要求I所述的小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的微帶饋線通過(guò)小矩形貼片與輻射貼片下端相連接。
5.如專利要求I所述的小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的接地面分布在微帶饋線的兩側(cè)，與微帶饋線構(gòu)成共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種小型平面形陷波超寬帶天線。該天線由介質(zhì)基板、輻射貼片和微帶饋線和接地面組成，輻射貼片通過(guò)小矩形塊和微帶饋線相連，并印制在介質(zhì)基板的正面，輻射貼片由圓形單元和半圓形單元部分重疊組成，并且在輻射單元中間開(kāi)有一條細(xì)縫。本實(shí)用新型平面形陷波超寬帶天線諧振覆蓋3GHz-11GHz，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，同時(shí)具有5.1GHz-5.9GHz頻段陷波功能。天線的體積較小，具有寬的阻抗頻寬，并且天線陷波頻段的中心頻率可調(diào)。
【IPC分類】H01Q1-38
【公開(kāi)號(hào)】CN204516896
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520226713
【發(fā)明人】鄭宏興, 彭升, 萬(wàn)小鳳, 王輅, 鄧東民, 張玉賢
【申請(qǐng)人】天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日