[发明专利]一种陷波可重构超宽带天线

说明书

本发明公开了一种陷波可重构超宽带天线，属于微波天线设计领域。该天线为左右镜像对称结构，包括介质基板，设置于介质基板正面的辐射贴片、微带馈线、两个方形空槽和两个可重构单元，设置于介质基板背面的接地板；方形空槽分别设置于微带馈线的左右两侧，用于可拆卸放置可重构单元；可重构单元包括介质板及其正面的开口谐振环，开口谐振环设置有缝隙用于焊接变容二极管。本发明结合了电可重构和人工可重构，通过更换可重构单元和调节可重构单元上的变容二极管电容值，天线同时具备陷波生成、移除和移动功能，使天线具备陷波宽频带移动特性。

技术领域

本发明属于微波天线设计领域，具体涉及一种陷波可重构超宽带天线。

背景技术

随着通信技术的迅猛发展，超宽带(UWB)系统获得了研究者们的重视与关注。美国联邦通信委员会(FCC)开放了3.1～10.6GH带宽为7500MHz的频率资源用于超宽带设备。对于UWB系统的开发，UWB天线的设计具有非常重要的意义。UWB通信系统的工作频段中包含多个民用窄带通信频段，如卫星广播C波段上行\下行频段(5.925-6.425\3.7-4.2GHz)、局域网WLAN频段(5.15-5.35GHz、5.725-5.85GHz)和卫星通信X波段上行\下行频段(7.9-8.4/7.25-7.75GHz)等。由于窄带通信系统占用了超宽带部分频段，导致窄带通信频段与超宽带系统两者之间会不可避免地造成相互干扰，因此具有陷波特性的UWB天线具有一定的研究价值。

在天线设计中，许多方法可以使得天线具有陷波特性，包括蚀刻几何槽、添加寄生单元或短路直接。然而，这些陷波频段是固定的，当它们需要被移除或需要改变时，必须重新设计天线。一些研究人员提出了陷波可重构天线，其中有些可重构方式可以实现陷波的开关控制，有些可以在有限范围内连续移动陷波工作频段。如参考文献“AhmedS.Elkorany,Ghidaa T.Ahmed,Hesham A.Mohamed and Zeinab F.Elsharkawy,“Reconfigurable band notch butterfly-wing shaped ultra-wide band antennausing varactor diodes,”Microsystem Technologies,vol.27,pp.2695-2703,2021”，作者提出在结构单元上加载变容二极管来实现陷波工作频段的连续移动，但陷波的移动范围有限，并且陷波不可被移除。又如参考文献“J.Sun,H.Jing,H.Zhou,Y.Wang,P.Wang andY.Qin.“Design of a Reconfigurable Band-Notch SWB Antenna,”Progress InElectromagnetics Research Letters,vol.99,pp.1–9,2021.”，作者提出在天线上开一个槽，用于放置用不同介电常数的介质板材做成的谐振环介质片。通过更换谐振环介质片，天线实现了陷波移动，且不加载谐振环介质片时可以移除陷波。但是，如果用这种人工可重构的方法来实现在更宽的频带上陷波连续移动需要设计大量不同的谐振环介质片，导致大量的制造成本。如何用低成本使UWB天线同时具备陷波的产生、移除和宽范围连续移动的功能，是一个重要的研究突破方向。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种陷波可重构超宽带天线，以人工可重构和电可重构相结合的方式，使天线同时具有陷波生成、移除和宽频带移动的功能。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种陷波可重构超宽带天线，包括介质基板，设置于介质基板正面的辐射贴片、微带馈线、两个方形空槽和两个可重构单元，设置于介质基板背面的接地板；所述陷波可重构超宽带天线为左右镜像对称结构；

其特征在于，所述方形空槽分别设置于微带馈线的左右两侧；

所述可重构单元可拆卸放置于方形空槽内；

所述可重构单元包括介质板、设置于介质板正面的开口谐振环，所述开口谐振环的开口对侧位置设置有缝隙用于焊接变容二极管。