[发明专利]一种双陷波超宽带天线

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种平面印制天线，特别涉及一种双陷波超宽带天线。

背景技术

超宽带技术是一种新型的无线通信技术，解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供到厘米的定位精度等优点。自从2002年美国联邦通信委员会（FCC）将3.1-10.6GHz的超宽带频段划归商业频段，超宽带平面天线由于其体积小、带宽宽、一定的辐射效率、全向辐射特性、简单的制作工艺、低成本、易集成和高传输速率等优点成为了通信系统的主要研究方向。但是由于现有IEEE 802.11a无线局域网（WLAN）、全球微波互联接入（WiMAX）和用于卫星通信的C波段及X波段也在超宽带频段范围内,使超宽带通信与这些窄带通信系统相互干扰，严重影响各自通信系统的通信质量。 为了有效抑制超宽带通信与这些通信系统之间的互相干扰，在传统的超宽带系统应用中，超宽带系统可以利用滤波器滤除这些频段的干扰。然而，滤波器的使用将会增大超宽带系统的复杂性，增加生产成本，同时受到天线和滤波器不可能无限制被超小型化。

公告号为CN 102790266 B发明名称超宽带双陷波天线公开了一种超宽带双陷波天线，它包括介质基板、共面波导接地面、微带辐射贴片和共面波导馈线；所述的共面波导接地面、微带辐射贴片和共面波导馈线都固定于介质基板上表面；所述的微带辐射贴片位于介质基板的中部，共面波导馈线从介质基板边缘引向微带辐射贴片并与其连接，共面波导接地面由两片矩形金属平面结构构成，分别固定于共面波导馈线两侧且与微带辐射贴片具有间隙。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种与现有技术不同的结构简单、易于实现、加工成本低、兼容FCC超宽带工作频带、具有阻抗特性的双陷波超宽带天线，既避免超宽带通信与现有IEEE 802.11a无线局域网（WLAN）、全球微波互联接入（WiMAX）和用于卫星通信的C波段及X波段等窄带通信系统相互干扰，提高超宽带通信系统的性能又不提高成本。

本发明提供的技术方案是：一种双陷波超宽带天线，包括介质基板、接地面、微带辐射贴片和微带馈线，微带辐射贴片和微带馈线固定于介质基板的正面，微带馈线从介质基板边缘引向微带辐射贴片并相连接，微带辐射贴片呈“凸”字型，在微带辐射贴片大头端以微带辐射贴片中轴线左右对称设有两个阶梯型槽，每个阶梯型槽由第一水平槽、第二水平槽和垂直槽组成，第一水平槽靠近微带辐射贴片小头端，第二水平槽远离微带辐射贴片小头端，第一水平槽与第二水平槽平行，垂直槽处于第一水平槽和第二水平槽之间，垂直槽与第一水平槽和第二水平槽连接，第一水平槽和第二水平槽长度相等且两者长度之和小于垂直槽的长度，左侧阶梯型槽的第一水平槽左侧边缘与微带辐射贴片左侧边缘重合，右侧阶梯型槽的第一水平槽右侧边缘与微带辐射贴片右侧边缘重合，在微带辐射贴片小头端设有一个半封闭环状槽，每个阶梯型槽和半封闭环状槽的长度均为所抑制频带中心频率的二分之一波长或四分之一波长，接地面为金属平面结构，且固定于介质基板的反面。

进一步地，半封闭环状槽关于微带辐射贴片中轴线对称，半封闭环状槽开口朝向微带辐射贴片大头端且开口宽度为半封闭环状槽槽宽的2-4倍。此特征是通过调节槽宽及开口距离可以控制所抑制频带宽度。

进一步地，半封闭环状槽为半封闭矩形环状槽或者半封闭的“C”形环状槽。

进一步地，接地面关于介质基板中轴线对称，介质基板中轴线与微带辐射贴片中轴线重合，接地面的左右侧边缘与介质基板左右侧边缘重合。

进一步地，在接地面上设置一矩形开口槽，中矩形开口槽关于介质基板轴线对称，矩形开口槽的开口方向是朝向微带辐射贴片大头端。开槽使得天线在高频处阻抗匹配的稳定性有了很好的改善。

进一步地，介质基板为聚四氟乙烯材质，相对介电常数为2～8，其介电损耗角正切值不大于10^-3。此结构为常用介质基板，有利于实现了超宽带阻抗带宽。