[发明专利]可屏蔽多种窄带信号干扰的超宽带天线

说明书

技术领域

本发明涉及天线技术领域，更具体的说，是涉及一种可屏蔽多种窄带信号干扰的超宽带天线。

背景技术

二十世纪60年代，超宽带(Ultra-wideband,UWB)技术开始崭露头角，随后得到了快速发展。另一方面，无线通信的飞速发展为各种天线的提出和应用提供了广阔的发展空间，而基于超宽带技术的天线在整个无线通讯系统中起着重要的作用。超宽带天线有着高数据率、低损耗、经济实用、制作简单等其他窄带通信系统无可比拟的优势，一直是通信领域研究的重要课题。但是，随着无线通信的快速发展和各种应用的出现，频带资源的紧张、频带利用率低、工作带宽窄、不同设备或天线的工作频带发生重叠等问题也同样不能忽视。

美国联邦通信委员会(FCC)于2002年将3.1-10.6GHz频段划归为超宽带(UWB)的民用使用频段，以缓解频带资源的紧张以及应对高速通信的需求。自此，超宽带系统及天线的设计和应用成为无线通信领域激烈竞争的焦点。在超宽带系统中，天线的小型化、低成本、制作简单化、易于集成等特点将作为评价天线实用性和性价比的重要指标。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种小型的可屏蔽多种窄带信号干扰的超宽带天线，其能有效地抑制WiMAX无线通信(工作频段为3.3-3.7GHz)、C波段卫星通信(下行频段为3.7-4.2GHz)、数字微波通信(4.3-4.5GHz)、大容量微波通信(4.4-5.0GHz)和部分WLAN无线通信(5.15-5.35GHz)等多种窄带系统信号对超宽带系统产生的干扰。该天线尺寸小巧、结构简单、易于制作，适于无线通信系统及设备，有广阔的应用前景。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

可屏蔽多种窄带信号干扰的超宽带天线，包括接地板、介质基板、馈电网络和辐射贴片，接地板设于介质基板一侧，介质基板另一侧设有馈电网络和辐射贴片，接地板为梯形与矩形连接为一体的结构，所述梯形的上端设有矩形开槽，辐射贴片的一端设有阶梯形凸起，另一端设有矩形开槽，所述辐射贴片的阶梯形凸起端与馈电网络相连接，所述辐射贴片上刻蚀有卧倒状的C形缝隙，所述馈电网络由微带线构成。

所述C形缝隙的缝宽为1mm。

所述介质基板由聚四氟乙烯制成。

所述介质基板的相对介电常数为2.08，其介电损耗正切值为0.001。

所述介质基板的厚度为1mm。

所述介质基板的长和宽分别为25mm和20mm。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.本发明天线的辐射贴片上刻蚀有卧倒状的C形缝隙，且辐射贴片的一端设有阶梯形凸起，另一端设有矩形开槽，该三种结构特征可以极大的改变辐射贴片上电流的分布特性，增加了表面电流的长度，不仅可以在低频产生所需要的陷波特性，而且可以提高高频，在中、高频具有良好的谐振度和性能。

2.本发明天线经过仿真分析，可知天线带宽为3.1-12.0GHz，在3.3-5.35GHz频段产生带陷特性，除了这个频段，天线在有效带宽内回波损耗小于-10dB，电压驻波比VSWR<2；在3.3-5.35GHz频段产生的带陷特性，能很好的抑制WiMAX无线通信(工作频段为3.3-3.7GHz)、C波段卫星通信(下行频段为3.7-4.2GHz)、数字微波通信(4.3-4.5GHz)、大容量微波通信(4.4-5.0GHz)和部分WLAN无线通信(5.15-5.35GHz)等多种窄带系统信号对超宽带系统产生的干扰，从而提高了该天线的实用性。

3.本发明天线的接地板为梯形与矩形连接为一体的结构，梯形的上端还设有矩形开槽，可通过矩形开槽来调谐天线，能适宜增加低、中频谐振度；通过进行切角处理来增加低频和高频匹配程度，且能提高高频，从而达到良好的阻抗匹配，提高天线性能。

4.本发明天线采用微带线作为馈电网络，是基于微带线馈电的典型结构设计的到一种新颖的、小型化的超宽带天线；并且具有良好的辐射性能，满足了超宽带系统对天线设计的要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的侧视结构示意图。

图3是本发明中辐射贴片的结构示意图。

图4是本发明具体实施例的结构尺寸示意图。

图5是针对本发明天线具有不同结构辐射贴片的回波损耗仿真结果。

图6是针对本发明天线具有不同结构接地板的回波损耗仿真结果。