[发明专利]新型阻带陡峭的超宽带带阻天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种超宽带带阻天线，尤其是涉及新型阻带陡峭的超宽带带阻天线，该天线可以抑制超宽带系统与WLAN系统的相互干扰。 

背景技术

2002年2月，美国联邦通信委员会（FCC）批准3.1-10.6GHz频段用于商用通信，因此UWB得到广泛的应用。 

然而，由于超宽带通信覆盖的频带较宽，有些频带与其它无线系统共用频带资源，有可能和其它系统相互干扰，如Wimax系统（3.2-3.5GHz)、WLAN系统（5.15-5.35GHz），（5.725-5.825GHz）和RFID系统（6.8GHz）。如何解决同频干扰成为UWB研究重要内容，因此具有阻带特性的超宽带天线有很高的实用价值。 

近年来出现了很多超宽带带阻天线的设计思路，如辐射贴片上开槽、介质板背面寄生金属贴片、增加开环谐振腔、设计工作在不同频带的天线相互形成阻带等。但这些方法都存在局限性，比如天线体积大，不利于系统集成；阻带的中心频率不易调节。本发明中，采用近年来受到广泛关注的EBG结构，形成带阻特性。 

电磁带隙(Electromagnetic Band Gap，EBG)结构本身具有禁带特性和同相反射的优越性能，应用于天线领域，可以有效地改善天线的辐射方向图，提高增益，减小旁瓣和后瓣等，应用于阵列天线，可减少天线间的相互耦合作用。(Electromagnetic Band Gap，EBG)结构满足了现代无线通信技术对高性能天线的要求，从而使得它在微波通信领域的应用日益广泛。 

由于EBG结构具有带禁特性，能抑制特定频段内的电磁波在传输线上的传输，从而形成阻带；且易于和微带线集成，不会占用额外的空间;并且，阻带的中心频率易于调节。因此，EBG结构非常适合应用于超宽带带阻天线的设计中，制作体积小，成本低的超宽带阻带天线。 

发明内容

本发明的目的在于提供新型阻带陡峭的超宽带带阻天线，该天线可以抑制UWB系统与WLAN系统的相互干扰。 

本发明所采用的技术方案： 

本发明包括包括介质基板（105）、形成于介质基板上的辐射单元（101）、Sierpinski三角形分形结构（106）、阻抗匹配输入微带线（102）、折线型EBG电磁带隙结构（103），形成于介质基板下的金属接地板（104）；所述折线型EBG电磁带隙结构的单元晶格，为指状线（1031）和折线（1032）构成的正方形贴片结构。 

所述新型阻带陡峭的超宽带带阻天线，其特征在于，辐射单元上具有Sierpinski三角形分形 结构（106），以提高阻带衰减抑制。 

所述新型阻带陡峭的超宽带带阻天线，其特征在于，折线型EBG电磁带隙结构（103）的单元晶格，指状线（1031）的宽度与各线间的间隙相等，折线（1032）的宽度与折线间的间隙相等。 

所述新型阻带陡峭的超宽带带阻天线，其特征在于，折线型EBG电磁带隙结构（103）的单元晶格对称分布于阻抗匹配输入微带线（102）两侧；每侧各有4个单元晶格。 

所述新型阻带陡峭的超宽带带阻天线，其特征在于，所述阻带的频率范围为5.12-5.4GHz，解决了UWB系统与附近WLAN系统的相互干扰问题。 

该发明天线相对于现有的天线具有以下的特性和优点： 

设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉。 

折线型EBG结构的增加，不改变原天线通带内的良好的驻波比与方向图；且具有阻带带宽窄的优点。 

通过调整带指状线（1031）的宽度，可实现阻带中心频率可调。 

通过Sierpinski三角形分形结构（106）提高阻带衰减抑制。 

附图说明

图1是本发明实施实例1的基本结构正面示意图。 

图2是本发明实施实例1的基本结构侧面示意图。 

图3是本发明实施实例1的基本结构背面示意图。 

图4是本发明实施实例1的折线型EBG结构单元晶格结构示意图。 

具体实施方式

本发明设计了新型阻带陡峭的超宽带带阻天线，该天线可以抑制UWB系统与WLAN系统的相互干扰。 

下面结合附图距离对发明做更详细的描述： 

如图1所示，本发明的新型阻带陡峭的超宽带带阻天线，介质基板上的辐射单元（101）、阻抗匹配输入微带线（102）、折线型EBG电磁带隙结构（103）、Sierpinski三角形分形结构（106），采用铜材料。 

如图1所示，通过Sierpinski三角形分形结构（106）提高阻带衰减抑制。