[实用新型]一种具有带阻特性的UWB天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域的超宽带天线，尤其涉及一种具有带阻特性的UWB天线。

背景技术

近年来随着现代微电子技术的进步和高速器件的发展，超宽带(UWB)无线技术开始民用化。UWB具有超强无线设备连接能力，而且拥有高性能、低功耗和低成本的优势，成为富有竞争力的技术之一。近年来对应用在短距离无线通信的天线研究比较多，出现了很多新形式的UWB天线。

现在的研究主要集中于能够实现全向辐射的UWB天线，其主要种类为微带天线、微带缝隙天线及平板单极天线。UWB信号的频段规定为3.1GHz～10.6GHz，但这一通信频段中还存在划分给其他通信系统的频段，如5.15GHz～5.35GHz的IEEE802.11和5.75GHz～5.85GHz的HiperLAN/2，这两种系统与UWB系统之间可能会形成干扰。

目前公开的一种实现方案是通过在天线后端额外添加滤波器从而达到滤除干扰频段信号的功能，但是这样是以增加天线的体积和重量为代价。因此，现有的技术问题是如何在不额外增加滤波器的情况下，通过改善UWB天线自身的结构特点来实现窄频带内的带阻特性。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的解决方案是提供一种具有带阻特性的UWB天线(以下简称带阻UWB天线)，其结构简单、便于有源电路集成、成本低、易于加工。本实用新型通过加载技术引入微带谐振器实现UWB在窄频带内的带阻特性。

本实用新型的具有带阻特性的UWB天线，包括：介质基板，所述介质基板的第一表面从上至下依次设置有辐射单元、馈电结构和两块共面金属地板，所述两块共面金属地板左右对称的分布于所述馈电结构的两侧，所述馈电结构与所述辐射贴片相连；

在所述介质基板的第二表面上第一区域设置有第一微带谐振器；在所述介质基板的第二表面上第二区域设置有第二微带谐振器；所述第一微带谐振器和所述第二微带谐振器分别通过连接部件与所述共面金属地板相连；所述第一微带谐振器和第二微带谐振器沿着UWB天线的中轴线左右对称分布。

优选地，所述第一区域和第二区域分别为所述第一表面的共面波导在第二表面上对应的区域；

其中，所述共面波导为所述馈电结构与所述共面金属地板形成的两条缝隙形状的结构。

优选地，所述微带谐振器包括：矩形的第一金属贴片、矩形的第二金属贴片和矩形的第三金属贴片；

所述第一金属贴片的长度、第二金属贴片的长度和第三金属贴片的长度均不同；

所述第一金属贴片的宽度、第二金属贴片的宽度和第三金属贴片的宽度均不同；

所述第三金属贴片的一侧面连接所述第一金属贴片的一端，所述第三金属贴片的另一侧面连接所述第二金属贴片的一端；

所述第三金属贴片与所述第一金属贴片、第二金属贴片形成“┥”型的结构。

优选地，所述“┥”型的结构为一体成型结构。

优选地，所述辐射单元为金属的辐射贴片。

优选地，所述共面金属地板为梯形金属地板。

优选地，所述馈电结构为内嵌式馈电线。

优选地，所述辐射贴片的形状为矩形、扇形、椭圆形、圆形、圆环形或梯形。

本实用新型提供的具有带阻特性的UWB天线，采用平面单极结构，通过在单片介质基板一面上设置辐射单元、馈电结构和共面金属地板，在介质基板另一面加载金属贴片作为微带谐振器，实现了WLAN频段的带阻功能，并通过控制加载金属贴片的谐振长度可方便地控制阻带的中心频率，具有设计方便、易于加工、成本低、结构简单紧凑，小型化和便于与有源电路集成的优点。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的带阻UWB天线的正面结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的带阻UWB天线的背面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的带阻UWB天线的正面尺寸标注示意图；

图4为本实用新型实施例提供的带阻UWB天线的背面尺寸标注示意图；

图5为本实用新型实施例提供的带阻UWB天线和未加载金属贴片的UWB天线的端口电压驻波比随频率的变化示意图；

图6a至图6d为本实用新型实施例提供的带阻UWB天线和未加载金属贴片的UWB天线在3.1GHz、10.6GHz时辐射特性示意图；