[发明专利]一种小型化可重构三陷波超宽带天线

说明书

本发明公开了一种小型化可重构三陷波超宽带天线，包括基板、辐射贴片、馈电线、接地板和可重构陷波单元，所述辐射贴片、馈电线和接地板位于基板的正面；所述馈电线与所述辐射贴片的底部相连接，所述接地板对称的位于所述馈电线的左右两侧，形成共面波导结构；所述可重构陷波单元包括嵌套刻在辐射贴片上的大C形槽和小C形槽、以及位于所述基板背面的两个矩形开口谐振环。本发明实现三陷波可重构特性，天线的可重构陷波单元布局减少了辐射贴片面积的占用，天线的辐射贴片采用削顶圆形结构，减小了天线的尺寸，实现天线的小型化特性，本发明的天线结构简单、紧凑，辐射特性满足UWB通信要求。

技术领域

本发明属于微波天线的技术领域，尤其涉及一种小型化可重构三陷波超宽带天线。

背景技术

超宽带(UWB)通信技术因具有高传输速率、高容量、低功耗等特性得到广泛应用，相应的超宽带天线也得到了快速发展。UWB通信系统覆盖带宽较广 (3.1～10.6GHz)，与其他商用频段WiMAX(3.3～3.6GHz)、WLAN(5.15-5.825 GHz)、X波段(7.25～7.75GHz)等相重叠，彼此之间造成干扰。为了抑制干扰，可以在UWB天线上设计陷波结构滤出相应窄带频段，然而该方法对干扰频段永久性滤出，在无窄带干扰的环境下不能充分利用相应通信频段，为了抑制窄带干扰同时灵活的应用通信频段，可重构多陷波超宽带天线成为UWB天线的发展方向。

Ojaroudi Sajjad等人在IEEE Antennas Wireless Propag Lett(2015，57(4):849-853)上发表了题为“Novel design ofreconfigurable microstrip slot antennawith switchable band-notched characteristic”的文章，提出了一种利用三角形开槽实现陷波，并在槽上跨接一个PIN管实现陷波可重构的超宽带天线；Horestani Ali Karami等人在IEEE TransAntennas Propag(2016，64(9):3766-3776)上发表了题为“Reconfigurable and tunable S-shaped split-ring resonators and application inband-notched UWB antennas”的文章，提出了一种利用两个开口谐振环实现陷波，并在两个开口谐振环之间连接一个PIN管通过改变谐振环结构实现陷波可重构的超宽带天线；Toktas Abdurrahim等人在Wiley Microwave Opt Technol Lett (2019，61(1):245-250)上发表了题为“A compact reconfigurable ultra-wideband G-shaped printed antennawith band-notched characteristic”的文章，提出了一种G 形具有陷波特性的单极子天线，并在天线两极之间连接PIN管实现陷波可重构。

然而这些天线虽然取得了良好的陷波特性，但是只能实现一个或两个陷波频段的可重构，要么不能充分抑制UWB带宽范围内常用窄带通信频段的干扰，要么不能充分利用UWB带宽范围内的各常用通信频段。同时，由于天线中增加了陷波结构，天线的体积较大。

发明内容

基于以上现有技术的可重构陷波数量不足、天线体积较大的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种小型化可重构三陷波超宽带天线，控制结构简单紧凑，增加了可重构陷波的数量，实现了UWB带宽范围内常用商用频段的灵活使用，提高通信频段的使用效率。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种小型化可重构三陷波超宽带天线，包括基板、辐射贴片、馈电线、接地板和可重构陷波单元，所述辐射贴片、馈电线和接地板位于所述基板的正面；所述馈电线与所述辐射贴片的底部相连接，所述接地板对称的位于所述馈电线的左右两侧，形成共面波导结构；所述可重构陷波单元包括嵌套刻在辐射贴片上的大C形槽和小C形槽、以及位于所述基板背面的两个矩形开口谐振环。