[发明专利]小型L-T枝节双带阻平面超宽带天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种小型L-T枝节双带阻平面超宽带天线，属于超宽带无线通信技术领域。

背景技术

超宽带天线是指带宽非常宽的天线，即天线的特性如输入阻抗、效率、波瓣指向、波瓣宽度、副瓣电平、方向系数、增益、极化等在非常宽的范围内不超出给定的范围所对应的频率范围。

现有技术中，超宽带系统所覆盖的频段为3.1Ghz-10.6GHz，而WiMax、WLAN通信系统的使用频段范围内存在3.3Ghz-3.7Ghz与5.0Ghz-5.9Ghz频段，并且IEEE802.11b/g、RFID等系统提出了对2.4-2.484GHz频段的使用需求，这就造成了在需要超宽带与IEEE802.11b/g、RFID双系统同时使用时，WiMax、WLAN通信系统与双系统相互干扰。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中超宽带系统与IEEE802.11b/g、RFID等系统同时使用时，与WiMax、WLAN通信系统相互干扰的技术问题，提供一种小型L-T枝节双带阻平面超宽带天线。

本发明的小型L-T枝节双带阻平面超宽带天线，包括介质基板；设定在所述介质基板上表面并用于接收电磁波的馈电线；设定在所述介质基板上表面并用于辐射电磁波的金属辐射单元；固定在所述介质基板上表面且对称设定在馈电线两侧的接地板；所述馈电线和金属辐射单元均相对于介质基板的中轴线对称；所述金属辐射单元包括类对称梯形单元、T形金属枝节和L形金属枝节；

所述类对称梯形单元由十个长方形金属片从上到下依次连接排列组成，所述十个长方形金属片从上至下，长分别为6mm，12mm，17mm，22mm，24mm，22mm，17mm，12mm，9mm，6mm，宽分别为1.5mm，2mm，2mm，2mm，2mm，2mm，2mm，2mm，2.5mm，2mm；所述第五个长方形金属片的长边的两端分别连接有L形金属枝节，所述L形金属枝节为倒L形金属片，L形金属枝节的横端与竖端边长相等，横端边长为7mm，L形金属枝节的横端与竖端的宽度均为0.5mm，L形金属枝节的竖端的端部与第五个长方形金属片的长边连接，L形金属枝节的竖端的外侧边与第五个长方形金属片的宽边对齐；所述类对称梯形单元内设有圆形通孔，圆形通孔的圆心距离第九个长方形金属片的上底边的垂直距离为3mm，圆形通孔的半径为4.5mm；所述圆形通孔内设有T形金属枝节，T形金属枝节为T形金属片，T形金属枝节的横端长6mm，竖端长2mm，T形金属枝节的横端与竖端的宽度均为0.5mm，T形金属枝节的竖端的端部与第九个长方形金属片连接；所述馈电线为长方形金属片，所述接地板为两个长方形金属片，馈电线的一条宽边与第十个长方形金属片的长边连接，馈电线的另一条宽边与接地板的宽边在同一条直线上，接地板的长边与馈电线的长边平行，接地板在靠近馈电线和金属辐射单元交接处设有直角开口。

进一步的，所述馈电线的长边为11.5mm，宽边为2.8mm。

进一步的，所述接地板为两个长边均为11.5mm，宽边均为11.2mm的长方形金属片。

进一步的，所述接地板的两个直角开口的长均为2.2mm，宽均为1.5mm，两个直角开口的长边与接地板的宽边平行。

进一步的，所述金属片均为铜片。

本发明的工作原理：本发明所设计天线为小型平面超宽带微带天线，天线采用共面波导结构进行馈电，电磁波沿金属馈电线与对称结构金属接地板之间前向传播，由于采用类对称阶梯形金属辐射单元，相当于将不同长宽比的微带金属贴片串联到一起，不同长宽比的金属贴片对应不同的谐振频率，通过不同的谐振频率点相互连接，实现了天线驻波比带宽的有效扩展，因此可以对不同频段的电磁波产生谐振效果，从而实现了微带天线驻波比带宽的有效展宽，当5.6GHz频率附近的电磁波通过金属辐射体内部T形金属枝节时，被抑制在了T形金属枝节周围，使得天线在这个频段的谐振结构呈现驻波状态，改变天线的表面电流，从而有效地抑制了对应频段电磁波的向外辐射，实现了天线对这两个频段电磁波的滤波作用，同样的原理，当3.6GHz频率附近电磁波通过对称L形金属枝节时，也被束缚在了两个L形金属枝节上，无法产生有效地辐射效果，从而实现了对这一频段电磁波的带阻作用。

本发明的有益效果：

(1)本发明在采用共面波导结构馈电，实现了天线的小型化和平面化的同时，将金属辐射单元设计成了类对称阶梯形结构，有效展宽了天线驻波比带宽，实现了1.6GHz-14.8Ghz的相对驻波比带宽；