[发明专利]柔性紧凑型三陷波超宽带天线

说明书

本申请涉及一种柔性紧凑型三陷波超宽带天线。从一个初始的平面超宽带单极子天线出发，最终设计一款紧凑的柔性三陷波超宽带天线。天线在没有增加初始尺寸，甚至减小了初始尺寸的情况下，通过缝隙和枝节的加载实现了Wimax和WLAN系统的频带范围处以及X波段高频处的三陷波特性。通过柔性材料的使用，使得天线不仅适用于普通的超宽带通信系统之中，亦能胜任需要共形性能的复杂结构和可穿戴领域的人体穿戴设备的和谐。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种柔性紧凑型三陷波超宽带天线。

背景技术

随着无线通信的迅速发展，人们对于6GHz以下的频段资源的研究使用变得越来越频繁，但是众所周知，频谱资源是一种不可再生资源，在这个数据量需求也在不断攀升的环境中，人们对于高速率，高容量等需求也在不断地提升。作为契合这一需求的超宽带UWB天线，凭借其抗干扰性能好、传输速率高、传输带宽宽等优点，成为无线通信天线的一个热门研究方向。但是因为超宽带频带范围与现有的一些窄带通信频段有着重叠部分，为了减少来自这部分的同频干扰，陷波天线应运而生，它不需要额外的滤波器部分来实现对相应窄带通信频段的信号进行滤除，对于最终组成系统而言，显然它更具有集成性，因此研究天线自身的结构实现陷波是重要的环节。微带天线由于其剖面薄、重量轻和容易集成等特性，并且它还能较方便与一些特定形状的物质共形，如圆柱体、圆锥体等，于是微带天线在这些领域内一直都是受到大量关注的天线形式。

现有的关于陷波天线的研究大部分基于不可共形的非柔性天线，且主要是单陷波，双陷波为主，人们对于柔性的多陷波天线研究较少。在文献调研中，主要的技术路线是需要先实现超宽带天线的设计，为了实现同频的信号滤除，则需要通过在辐射贴片、接地板上进行适当的开槽，或者是在馈线附近进行人工电磁结构的加载等方法来实现陷波功能。例如传统技术中提到的电磁带隙(EBG)结构，其在天线馈线的左右各自加载了两个尺寸不同的两个电磁带隙结构实现了(5.15～5.825GHz)和(7.9～8.4GHz)两处的陷波特性，虽然最终实现了需求频段的陷波，但是由于电磁带隙结构需要额外的金属过孔，额外增加了生产上的复杂性。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种柔性紧凑型三陷波超宽带天线。

一种柔性紧凑型三陷波超宽带天线，包括：

馈线、接地板、L型谐振枝节、辐射贴片和谐振环结构；所述馈线、接地板、L型谐振枝节、辐射贴片和谐振环结构共面，且均设置在柔性介质基板上；

所述馈线与所述辐射贴片连接，所述接地板包括两个直角梯形接地板；位于所述馈线左侧的直角梯形接地板的左上角为钝角，位于所述馈线右侧的直角梯形接地板的右上角为钝角，两个直角梯形接地板上分别设置所述L型谐振枝节，所述馈线右侧的直角梯形接地板的所述L型谐振枝节的枝节向右延伸，所述馈线左侧的直角梯形接地板的所述L型谐振枝节的枝节向左延伸；

所述辐射贴片为圆形金属板加工而成，所述圆形金属板上半部分被裁剪，并且裁剪处与圆形金属板最高点距离小于半径，所述谐振环结构为互补开口谐振环结构，所述互补开口谐振环结构加工在所述圆形金属板的下半部分，并且裁剪处与圆形金属板最高点距离加上互补开口谐振环结构的直径小于圆形金属板的直径；所述圆形金属板的左右两侧还分别设置有尖劈形分支；

所述辐射贴片、所述谐振环结构以及所述L型谐振枝节用于形成三陷波特性。

在其中一个实施例中，还包括：所述辐射贴片、所述谐振环结构以及所述L型谐振枝节用于对Wimax、WLAN和X波段高频的信号抑制。

在其中一个实施例中，还包括：所述Wimax、WLAN和X波段高频分别对应3.30～3.70GHz、5.14～6.05GHz和9.73～11.38GHz三处形成的陷波特性。

在其中一个实施例中，还包括：所述L型谐振枝节用于消除X波段高频段处的信号干扰。