[发明专利]一种天线用的谐振单元及具有该谐振单元的天线

说明书

【技术领域】

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线用的谐振单元及具有该谐振单元的天线。

【背景技术】

天线作为无线通信系统中重要的前端器件，不仅可以辐射或者接收有用的射频信号，而且对于落在其工作频段内的其他无用或者有害信号也会进行无差别的辐射或者接收。在某些情况下，这种情况会对天线发射系统造成较大的干扰。

为了抑制其他无用或者有害信号的干扰，通常需要在宽带系统内加入带阻滤波器过滤这些窄频带信号，这不仅增加了系统的复杂性，也增加了成本。现有技术中可以在宽带天线中引入陷波结构，使得宽带天线在窄带系统的频段内有较大的反射系数，从而达到滤波的目的。目前的陷波结构主要有三种类型：(1)在辐射贴片或地板上刻蚀不同形状的缝隙；(2)在天线结构中引入寄生枝节；(3)在辐射贴片上加载SIR(Stepped-impedance resonator)带阻滤波器。其中在天线结构中引入寄生枝节和在辐射贴片上加载SIR的带阻滤波器，因为其结构复杂，较少采用，目前最常用的是在辐射贴片或地板上刻蚀不同形状的缝隙的结构类型。

随着通讯技术的迅猛发展，天线不仅广泛应用于电子对抗系统、超宽带雷达、卫星通信、探雷等军事方面，而且在高速无线LAN、家庭网络及无线电话等方面也有广泛的需求。因此设计一种结构简单、性能良好的超宽带天线具有重大的现实意义。微带线和带状线馈电的Vivaldi(维尔瓦第)天线就具有这种特性。但是现有技术中的Vivaldi天线存在陷波单一、浪费频谱资源等不足。例如《一种具有陷波特性的Vivaldi天线设计》(发表在《电波学报》上)公开了一种单陷波特性的Vivaldi天线，包括介质板和金属导体层，所述介质基板正面设有Y形渐微带-槽线结构，且附于介质基板正面，且上侧Y形渐微带馈线中间刻有矩形缝隙，介质板的背板的一侧设有微带馈电线，微带馈电线为Y型巴伦结构。但上述公开的天线设计存在陷波的频带宽且陷波单一的缺点，不仅导致工作频段的减小及频谱资源的浪费，而且使隔离的信号有限。

【发明内容】

鉴于以上内容，本发明提出了一种天线用的谐振单元及具有该谐振单元的天线，，用于解决现有超宽带小型超宽带天线陷波的频带宽，陷波单一的问题。

一种应用于天线中的谐振单元，该谐振单元包括一连接部及自该连接部的两端分别垂直延伸的两个回形弯折部，该两个回形弯折部中的一个回形弯折部沿顺时针方向依次垂直弯折，该两个回形弯折部中的另一个回形弯折部沿逆时针方向依次垂直弯折。

一种具有上述的谐振单元的天线，包括辐射单元、介质基板、第一微带馈线巴伦及第二微带馈线巴伦，该辐射单元包括第一辐射单元及第二辐射单元，该第一辐射单元及第二辐射单元分别位于该介质基板的相对的两面上，该第一辐射单元与该第一微带馈线巴伦连接，该第二辐射单元与该第二微带馈线巴伦连接，该天线包括两个谐振单元，该两个谐振单元设置在该介质基板上与该第一辐射单元相同的一面上且该两个谐振单元位于该第一微带馈线巴伦的两侧，用于产生谐振，从而使该天线在工作频段范围内产生窄带陷波。

优选地，该天线还包括两个枝节，该两个枝节中的一个枝节设置在该介质基板上与该第一辐射单元相同的一面上并与该第一辐射单元连接，该两个枝节中的另一枝节设置在该介质基板上与该第二辐射单元相同的一面上并与该第二辐射单元连接，该两个枝节用于产生谐振，从而使得该天线在工作频段之外增加新的工作频段。

一种具有上述的谐振单元的单极子天线，包括一金属接地片、一介质基板及一金属片，该金属接地片及该金属片分别设置在该介质基板的两面上，其特征在于，该单极子天线包括一对谐振单元，该金属片包括本体及与该本体连接的收缩部，该两个谐振单元分别位于该金属片的收缩部的两侧，该对谐振单元用于在该单极子天线的工作频段中产生陷波，从而使该单极性子天线在工作频段内产生需要的隔离频段。

优选地，该单极子天线还包括一枝节，该枝节设置在该介质基板上与该金属片相同的一面上并与该金属片连接，该枝节用于产生谐振，从而使得该单极子天线在工作频段之外增加新的工作频段。

本发明在天线中加入谐振单元，使得谐振单元产生谐振，从而使天线在工作频段范围内产生窄带陷波。本发明还在天线中加入枝节，使得该天线在该工作频段之外增加新的工作频段，从而避免现有技术中，天线的陷波的频带宽且陷波单一的缺点。

【附图说明】

图1为本发明一实施方式中具有陷波特性的天线的整体结构示意图。

图2为本发明一实施方式中天线的谐振单元的放大示意图。