[实用新型]一种弯折形寄生元加载的单陷波超宽带天线

说明书

技术领域：

本实用新型涉及天线应用领域，具体涉及一种弯折形寄生元加载的单陷波超宽带天线，可以应用在手持移动终端设备中。

背景技术：

近年来，个人无线通信技术的发展日新月异，人们要求手持通信终端要有更高的传输速率，同时系统的带宽也朝着宽带方向发展，超宽带通信技术不仅能提供高的传输速率，而且系统的结构简单，成为国内外学者的研究热点之一。超宽带天线作为超宽带通信系统的主要组成部分得到了广泛的研究，但是在超宽带通信系统的带宽内存在各种各样的已经使用的窄带通信系统，这些窄带系统会对超宽带通信系统造成潜在的干扰，反之亦然。如果不采用适当的技术来抑制或者消除谐波和寄生发射，超宽带天线将对附近的设备产生电磁干扰，危及系统本身和邻近系统的正常工作，特别是对目前使用的窄带无线通信系统造成严重的干扰。为了解决超宽带系统与传统的窄带系统之间的干扰问题，常常在天线的后端增加滤波器，进而滤除不需要的信号干扰。然而，这种方法不仅增加了设备的体积，增加成本，同时会造成天线与微波电路不匹配，甚至减低系统的整体效能。为了克服以上不足，设计带有陷波特性的超宽带天线是解决该问题的有效途径之一。陷波超宽带天线主要解决以下缺点：(1)天线与滤波器单独设计，增加了设计的复杂性，设计结构简单的超宽带天线是满足现代通信的研究方向之一。(2)目前大多数超宽带天线，在系统集成时通常需要钻孔，使用电抗元件等方式和射频前端连接，因此增加系统的复杂性，降低了系统的效能，不能满足小型化的需求。(3)目前已经设计的多数陷波天线主要采用在超宽带天线的辐射贴片或者天线的接地面上刻蚀各种各样的槽实现陷波，这些槽会泄露电磁波，进而干扰临近的电子器件和设备。

传统的印刷超宽带天线主要是采用双锥结构，偶极子结构等，天线的尺寸相对较大，不利于手持移动终端设备的小型化设计，为了减小天线的体积，同时便于和射频前端集成，中国专利“一款超宽带阶梯地板印刷单极子天线，申请编号2005100242288.7”阐述了一种基于阶梯型接地板和椭圆形辐射单元的超宽带天线，该天线的阶梯型接地面尺寸较大，且该天线不能滤除不需要的信号干扰。为了避免或者降低不需要的潜在干扰，采用陷波技术设计超宽带天线是解决相互干扰的有效方法。文献“Wideband microstrip-fed monopole antenna having frequency band-notch function,Kyungho Chung,Jaemoung Kim,and Jaehoon Choi,IEEE Microwave and Wireless Components Letters,vol.15,no.11,2005.”提出一种微带馈电的超宽带天线，通过在天线的辐射贴片上刻蚀倒U形槽的结构实现陷波，然而倒U形槽会辐射电磁波，进而影响天线的辐射方向图。为了提高天线的性能，文献“Design of a 5.8-GHz rectenna incorporating a new patch antenna，Ching-Hong K.Chin,Quan Xue,Chi Hou Chan,IEEE Antennas And Wireless Propagation Letters,vol.4,2005”提出一种在馈电线上集成滤波器的方法抑制或者降低不需要的带外信号，该结构不仅增加了天线的体积，且不利于加工调试。文献“Miniaturization cantor set fractal ultrawideband antenna with a notch band characteristic,Yingsong Li,Xiaodong Yang,Chengyuan Liu,Tao Jiang,Microwave and Optical Technology Letters,vol.54,no.5,pp.1227-1230,2012”提出采用康托集分形理论设计超宽带天线，并采用T形调谐棒技术设计陷波特性，实现陷波超宽带天线的设计。然而在一些特定场合T形调谐棒的放置位置和设计困难。文献“A compact notch band ultra-wideband antenna using a pair of I-shaped parasitic elements，Ming Li,Xiaodong Yang,Xiaoming Zhu and Bingxin Yang,5th Global Symposium on Millimeter Waves(GSMM),2012”提出采用两个I形寄生元结构的陷波超宽带天线，然而该天线的辐射单元，接地面和寄生元印刷在介质基板的两面，不但增加了天线的设计成本，而且不便于调试和与微波射频前端集成。为了进一步提高天线的性能，本实用新型的设计一种带有弯折形寄生元加载的单陷波超宽带天线。