[发明专利]小型化双带阻超宽带微带天线

说明书

技术领域

本发明涉及超宽带无线通信技术领域，具体涉及一种小型化双带阻超宽带微带天线。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，无线电的应用频段也被不断地扩展，进而促进了超宽带电磁学的产生。超宽带技术具有许多窄带系统无法比拟的优点，例如：高数据速率、低系统成本和抗多径效应等，独具的优点使超宽带系统成为最具竞争力和发展前景的技术之一。

超宽带天线具有相当广泛的应用空间，它可用于GPRS全球定位、资源及环境的探测、卫星通信、雷达等，近年来，对于短距离无线通信的研究颇多，超宽带以其尺寸小、交换数据的速率高等优点，可用于诸多无线设备中，例：USB、数码相机等。

一种改进的U型槽超宽带微带天线研究（电子元件与材料，第31卷，第九期，2012年9月，吴毅强等）中报道了一种超宽带微带天线，该天线的结构如图1所示，主要由U型槽以及U型槽两臂上的弧形结构组成，该天线的尺寸为30.0mm×30.0×1.5mm，频带宽度和相对带宽分别为3.4GHz～11.2GHz和107%，超宽带系统所覆盖的频段为3.1GHz～10.6GHz，而这一频段中的3.0GHz～3.8GHz与5.0GHz～5.8GHz的频率范围已经被现有通信系统全球微波互联接入（WiMax）和无线局域网（WLAN）等所覆盖，因此，不同通信系统信号之间容易出现相互干扰的现象，上述报道的U型槽超宽带微带天线不仅存在频带宽度和相对带宽较窄的问题，而且也没有针对上述这两个频段内干扰系统信号的双带阻功能的设计，在使用时容易造成不同通信系统信号之间的相互干扰，因此，设计针对以上两个频段具有双带阻功能的超宽带微带天线是十分必要的。

发明内容

为了解决现有U型槽超宽带微带天线存在的频带宽度和相对带宽窄、以及未对3.0GHz～3.8GHz与5.0GHz～5.8GHz这两个频段内的干扰系统信号进行双带阻设计的问题，本发明提供一种小型化双带阻超宽带微带天线。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

小型化双带阻超宽带微带天线，包括：

介质基板；

设置在所述介质基板上并用于接收电磁波的馈电线；

与所述馈电线相连并用于辐射电磁波的辐射单元；

设置在所述介质基板上并以轴对称式布置在所述馈电线左右两侧的两个接地板；

所述辐射单元上端设置有两个尺寸不同的C形槽，下端设置有外凸形渐变槽；所述两个接地板上分别设置有与所述外凸形渐变槽相配合的内凹形渐变槽。

所述介质基板为相对介电常数ε_r为2.2的Rogers 5880型介质基板，损耗角正切为0.001。

所述C形槽包括：

开口向下的第一C形槽；

设置在所述第一C形槽下侧的开口向下的第二C形槽；

所述第一C形槽的尺寸大于所述第二C形槽的尺寸，两者的槽宽相等，均为0.5mm。

所述外凸形渐变槽设置在所述馈电线与所述辐射单元的连接处，包括：

左外凸形渐变槽；

与所述左外凸形渐变槽成轴对称的右外凸形渐变槽；

所述左外凸形渐变槽和右外凸形渐变槽均由两个成90°夹角的面组成。

所述两个接地板包括：

位于所述馈电线左侧的第一接地板；

位于所述馈电线右侧的第二接地板；

所述第一接地板和所述馈电线之间的间距与所述第二接地板和所述馈电线之间的间距相等，均为0.3mm。

所述内凹形渐变槽包括：

设置在所述第一接地板上端右侧的第一内凹形渐变槽；

设置在所述第二接地板上端左侧的第二内凹形渐变槽。

所述第一内凹形渐变槽和第二内凹形渐变槽均由三个面组成，所述第一内凹形渐变槽上的第一面与第二面的夹角为90°，第二面与第三面的夹角为θ，90°＜θ＜180°；所述第二内凹形渐变槽上的三个面的设置与第一内凹形渐变槽完全相同。

所述左外凸形渐变槽与所述第一内凹形渐变槽相互靠近并配合；所述右外凸形渐变槽与所述第二内凹形渐变槽相互靠近并配合。

所述辐射单元为轴对称结构，上端设置成矩形，下端设置成倒锥形。