[发明专利]带有陷波特性的超宽带天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线。特别是一种带有陷波特性的超宽带天线。

背景技术

由于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，不需要钻孔和易于集成的共面波导结构日新月异，并且该结构可以通过照相技术制作，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。然而目前的超宽带通信所占的频带和无线局域网有共用的部分，因此需要设计的天线能够降低，甚至不会给无限局域网带来干扰，因此设计带有陷波特性的超宽带天线成为目前研究的热点。如果没有适当的设计来抑制谐波共振和寄生发射，这样的天线将对附近的设备产生电磁干扰，危及系统本身和邻近系统的正常工作，特别是对目前使用的无线局域网系统造成严重的干扰。因此添加滤波器是最常使用的方法，在系统完成之后在天线单元和射频组件之间添加合适的滤波器来解决。通常这种方法会造成天线与微波电路不匹配，甚至减低系统的整体效能，因此设计带有陷波特性的超宽带天线是解决此问题的重要方法之一。同时解决现有天线的一些缺点：(1)目前所设计的天线的结构和工艺比较复杂，因此设计结构简单的天线成为现阶段研究的热点。(2)目前大多数超宽带天线，在系统集成时通常需要钻孔，使用电抗元件等方式和射频前端连接，因此增加系统的复杂性，降低了系统的效能，不能满足小型化的需求。

传统的印刷超宽带天线主要是圆锥天线和印刷盘锥天线，为了减小体积，中国专利“一款超宽带阶梯地板印刷单极子天线，申请编号2005100242288.7”阐述了一种基于阶梯型接地板和椭圆形辐射单元的超宽带天线。但是仍不能克服目前的电磁干扰问题。文献“Harmonic Control For An Integrated Microstrip Antenna With Loaded Transmission Line，Shun-Yun Lin，Kuang-Chih Huang，and Jin-Sen Chen.Microwave And Optical Technology Letters，Vol.44，No.4，February，2005”，提出一种利用周期结构抑制谐波，但是体积较大，且结构复杂。为了克服上述缺点，文献“Design of a 5.8-GHz Rectenna Incorporating a New Patch Antenna，Ching-Hong K.Chin，Quan Xue，Chi Hou Chan，IEEE Antennas And Wireless Propagation Letters，Vol.4，2005”，阐述了在共面波导馈电线上刻蚀滤波器的方法，来起到陷波的特性，但是体积仍然较大。文献“A miniaturized monopole antenna for ultra-wide band applications with band-notch Filter，B.Ahmadi，R.Faraji-Dana，IET Microw.Antennas Propag.，2009，Vol.3，Iss.8，pp.1224-1231.”阐述了刻蚀U形槽和V形槽的带有陷波特性的超宽带天线，但是体积较大，且采用渐变馈电结构，造成结构复杂，设计和调试困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带宽宽，辐射效率高，能降低对无线局域网的电磁干扰的带有陷波特性的超宽带天线。

本发明的目的是这样实现的：

它包括介质基板、辐射单元、共面波导馈电信号带线和共面波导接地面，共面波导馈电带线直接和辐射单元连接，共面波导接地面围绕在辐射单元和共面波导馈电信号带线的周围。

本发明还可以包括：

1、共面波导接地面为环形结构，且在辐射单元的上下较宽，左右较窄。

2、在共面波导接地面上有一个槽。所述的槽是矩形槽、U形槽、H形槽或L形槽中的一种。

3、辐射单元是三角形、矩形或者钻石形贴片。

4、所述辐射单元为环形辐射贴片，在共面波导接地面上刻蚀有倒L型槽。

本发明属于共面波导馈电的单极子天线，该天线印制在介质基板上，其辐射单元一般为三角形贴片，采用共面波导馈电结构，同时在共面波导的接地面上刻蚀矩形槽构成一个滤波器，从而实现陷波特性。该天线具有良好的阻抗带宽和陷波特性，结构简单，因此大大增加了其适用范围。本发明采用印刷天线结构和共面波导结构，大大降低了天线体积，且比较容易和射频前端微波集成电路集成。