[发明专利]一种新型的开椭圆形槽超宽带天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线，特别是一种新型的开椭圆形槽超宽带天线。该天线中，带阻是 通过附加一条中空的翼形单极子来实现的。带的宽度和高度依赖于带陷波形频带的中心频率。 该天线是印在一个非常小的基板上。

背景技术

天线是所有无线通信系统不可或缺的部分，承担着将发射机发出的信号转化成电磁波 的形式以向空间传播，或将自由空间中的电磁信号转化成高频信号以供接收机接收，从而实 现无线通信的空间信号交换过程。随着无线通信技术的不断发展，硬件研发条件的不断进步， 为了更好地实现无线信号的传输，对天线的性能上也提出了更高的要求，在当今无线通信设 备广泛应用的大环境下，天线的重要性更是与日俱增，各种天线技术的研究和更高的技术指 标的要求使得天线技术迎来了又一个发展的重大机遇。

超宽带通信技术(UWB，UltraWideBand)，早在20世纪60年代就已经有了与之相 关的超宽带发射机和接收机技术应用，但却只是应用在雷达、定位、传感以及保密通信等领 域。2002年，美国联邦通信委员会(FCC)把3.1～10.6GHz作为工作系统和测量系统的工作 频率范围，并且规定除了应用于数字通信、雷达和定位等领域外，还可以商用、民用领域等， 随着无线电技术的发展，系统对于传输速度、传输容量的要求也变得越来越高超宽带信号由 于具有极大的带宽、传输速率高、功率低、抗干扰性强等优点能够很好地满足现代通信的需 求。

超宽带通信系统具有窄带通信系统所不具备的特性，它会为无线局域网WLAN和个 人局域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。

随着无线电技术的发展，超宽带天线向宽频带、小型化、高传输率、低成本、低复杂 性等方向发展。超宽带印刷单极子天线就是这一发展产物。在超宽带印刷单极子天线的设计 中，有的是通过改变金属地板的结构来展宽天线的带宽；有的是通过改变馈线来增加带宽的； 也有通过改变辐射贴片的形状来展宽天线的带宽。超宽带通信系统覆盖了3.1～10.6GHz频段， 而在此频段内的无线通信频段分布密集诸如WLAN、WiMAX和WCDMA等无线系统都在此 频段内。为了减少系统间存在的相互干扰，要求在低复杂度的基础上实现系统兼容、频谱复 用，可以使超宽带天线本身具有带阻特性，所以就出现了具有带阻特性的超宽带天线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的开椭圆形槽超宽带天线，该天线在5.25—14.2GHz 的频带范围具有良好的阻抗特性和辐射方向特性，并且具有带阻特性陷波的频带波段为 7.42—8.21GHz。

本发明所采用的技术方案：

一种新型的开椭圆形槽超宽带天线，其特征在于，包括介质基板(1)、中空的翼形单 极子贴片(2)、50欧姆微带馈线(3)、矩形辐射贴片(4)、矩形接地板(5)、椭圆形槽(6)。 中空的翼形单极子贴片(2)印刷在介质基板(1)正面，在中空的翼形单极子贴片(2)内插 入矩形辐射贴片(4)，且矩形辐射贴片与翼形单极子贴片边缘保有一定距离。在矩形辐射贴片 (4)内开椭圆形槽(6)。接地板(5)印刷在介质基板(1)的下表面。

所述新型的开椭圆形槽超宽带天线，其特征在于，所述的介质基板(1)为玻璃纤维 环氧树脂材料，介质基板(1)的长度L为15mm，宽度W为11mm，厚度H为1mm。

所述新型的开椭圆形槽超宽带天线，其特征在于，所述的中空的翼形单极子贴片(2)， 两边为呈阶梯状对称结构，长边长度分别为L1为1mm、L2为1mm、L3为5.7mm，短边宽 度分别为W1为1mm、W2为1mm、W3为0.5mm。

所述新型的开椭圆形槽超宽带天线，其特征在于，所述的50欧姆微带馈线(3)为上 端为梯形下端为矩形的结构。其上端梯形结构宽度分别为W4为1mm、W5为1.9mm，长度 为L4为1.5mm。下端矩形结构长度为L5为7mm。

所述新型的开椭圆形槽超宽带天线，其特征在于，矩形的接地板(5)，其长度为7.5mm、 宽度为11mm。

该发明超宽带天线相对于现有的超宽带天线具有以下的特性和优点：

频带宽，尺寸特别小，损耗低，辐射特性好，成本低廉，陷波可调。

该发明超宽带天线介质基板长度L为15mm、宽度W为11mm、厚度H为1mm，尺 寸非常小。

通过调整矩形辐射贴片的长度L6，可以调节陷波的频段范围。