[实用新型]基于变容二极管的陷波可调的超宽带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种天线结构，特别是一种基于变容二极管的陷波可调的超宽带天线。

背景技术

随着美国联邦通信委员会(FCC)批准将3.1—10.6GHz作为短距离无线通信频段，超宽带通信系统由于其优异的工作特性，得到了越来越多人的重视。然而，在UWB频段有许多窄带通信系统，比如：WLAN(5150-5350MHz；5725-5825MHz),WiMAX(3300-3690MHz)等系统频段。超宽带天线作为超宽带通信系统的关键部件之一，其特性直接影响着整个系统的性能。为了避免和现有的这些窄带通信系统相干扰，人们急需设计一种具有阻带特性的超宽带天线。

目前，实现具有阻带特性的超宽带天线的方法主要有以下几种：第一，在辐射贴片的中心沟槽处放置寄生条带；第二，在辐射贴片的背面使用微带线谐振器结构；第三，在辐射贴片上开π形沟槽，并在其中嵌入变容二极管，实现陷波的频率捷变特性。然而，这些方法产生的陷波有的无法移动(前两种)，有的占用过宽的频率范围(即大于窄带通信系统范围)。因此，设计一种既具有频率捷变特性，又具有产生窄带陷波能力的超宽带天线成为目前天线设计研究中的一个热点。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种基于变容二极管的陷波可调的超宽带天线，该天线通过使用变容二极管实现陷波中心频率的调节，提高了该天线应用的灵活性和安全性。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，具体包括以下内容：

一种基于变容二极管的陷波可调的超宽带天线，包括介质基板、辐射贴片、微带馈线、寄生条带结构、接地板和同轴电缆；所述介质基板上表面的靠上端部分紧贴设置有辐射贴片，所述辐射贴片上开有“凸”字形沟槽，且“凸”字形沟槽内设置有寄生条带结构；所述介质基板上表面的靠下端部分紧贴设置有微带馈线，所述微带馈线的一端与辐射贴片连接，另一端与同轴电缆的内芯连接；所述介质基板下表面的靠下端部分紧贴设置有接地板，所述接地板靠上边缘中心处设置有矩形凹槽。

进一步的，所述寄生条带结构包括两条寄生条带和变容二极管，每条寄生条带分为上、下两部分，且每条寄生条带的上、下两部分之间依靠变容二极管连接，两条寄生条带及其变容二极管之间呈左右对称。

进一步的，所述“凸”字形沟槽内右侧的寄生条带下部分为横向枝节和纵向枝节组成的“L”形结构，上部分为“L”向上垂直翻转后的形状结构。

进一步的，所述同轴电缆包括内芯、介质层和外导体，所述内芯的裸露部分为半圆柱体，且裸露部分内芯与微带馈线连接；所述介质层、外导体的横截面与介质基板、接地板的下边缘面接触。

进一步的，所述辐射贴片的下边缘采用向下凸出的弧形结构；所述接地板的上边缘采用向上凸出的弧形结构。

进一步的，所述辐射贴片、接地板和介质基板的宽度均相同。

进一步的，所述介质基板长度L为34mm，宽度W为27mm。

进一步的，所述矩形凹槽的长度L8为1.4～1.6mm，宽度W5为2.3～2.5mm。

进一步的，所述微带馈线的长度L6为15.9～16.1mm，宽度W4为2.3～2.5mm。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：1)通过添加横向枝节，并增长寄生条带的长度，使得陷波的中心频率可以达到3.32GHz，涵盖了WiMAX频段，可用于相应的通信系统中；2)通过使用变容二极管，可以实现陷波中心频率从3.32GHz—4.68GHz的调节，提高了该天线应用的灵活性和安全性；3)除了有效的实现了频率捷变特性，还具有结构紧凑、简单，易于制造等优势。

本实用新型的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型基于变容二极管的陷波可调的超宽带天线的整体结构三维视图；

图2为本实用新型基于变容二极管的陷波可调的超宽带天线的俯视图；

图3为本实用新型的VSWR参数随频率变化的曲线图；

图4为本实用新型在3GHz频点的辐射方向图；

图5为本实用新型在6GHz频点的辐射方向图；