[发明专利]一种超宽带NB-IoT天线

说明书

本发明请求保护一种超宽带NB‑IoT天线，由侧馈金属贴片、50Ω微带馈电线、E形馈电结构、FR‑4介质基板和接地金属贴片组成。所述50Ω微带馈电线和E形馈电结构置于介质基板的上表面；所述接地金属贴片置于介质基板的下表面，其上开宽矩形缝隙，并加载H形耦合馈电贴片。本发明的新型超宽带NB‑IoT天线选型为微带宽缝隙天线，实现了很好的超宽带特性，天线在2.45GHz和5.8GHz频段实现了很好的阻抗匹配，覆盖了WLAN频段和蓝牙频段，‑6dB阻抗带宽为0.69GHz～4.66GHz和5.58GHz～7.14GHz，实现了NB‑IoT天线超宽带频带的覆盖，且结构简单、易加工，本天线能够在复杂的环境中保持稳定的性能。

技术领域

本发明属于窄带物联网(NB-IoT)领域，尤其是一种新型超宽带NB-IoT天线。

背景技术

近年来，随着物联网的飞速发展，物联网通信技术也得到了很大的提高。NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)是最新物联网技术中突出的一种，这是2015年9月在3GPP标准组织中立项提出的一种新的窄带蜂窝通信LPWAN(Low-Power Wide-Area Network，低功耗广域网)技术。NB-IoT与GSM、CDMA、WCDMA等传统的2G/3G蜂窝通信技术相比，NB-IoT能够实现海量的接入，超低的功耗和成本，同时，NB-IoT系统能够进行深度覆盖，实现很强穿透性，并且能够与现有移动通信系统进行共站共址，减少塔顶负荷，在第五代移动通信中具有明显的优势，能够满足广域物联网通信需求。现如今，NB-IoT在智能抄表、畜牧业管理、井盖监控、智能家居中具有广泛的应用，对于NB-IoT的相关研究必然成为通信领域的研究热点。

现阶段，NB-IoT的应用频段集中在GSM900和DCS1800频段，频段的范围为825-915MHz和1725-1860MHz。随着NB-IoT应用越来越广泛，其终端兼容的频段正在增多，例如WLAN和蓝牙频段，而NB-IoT天线作为NB-IoT收发系统中重要的一部分，其性能的优劣对整个系统的通信性能有着非常重要的影响，因此设计合适的超宽带NB-IoT天线也是NB-IoT系统提出的要求，这对于NB-IoT系统的频谱利用率提高具有极大的帮助。如今，对于超宽带NB-IoT天线的研究还很少，要实现NB-IoT天线的超宽带覆盖也是现如今的一大技术难点。天线的带宽对于通信系统的传输速率和容量影响重大，同时也是影响天线设计的重要因素，现有的超宽带天线大多结构复杂，尺寸较大，不利于与NB-IoT终端集成，不能满足NB-IoT系统的通信要求。总之，现在还没有合适的超宽带NB-IoT天线应用在NB-IoT终端中，不能够覆盖WLAN和蓝牙频段，这是NB-IoT系统中亟待解决的问题。因此，设计出适用于NB-IoT终端的超宽带天线，将其带宽拓展到WLAN和蓝牙频段，对于提升NB-IoT系统的稳定性和通信质量具有重要的现实意义。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种在满足NB-IoT通信频段要求的同时，天线在2.45GHz和5.8GHz频段实现了很好的阻抗匹配，覆盖了WLAN频段和蓝牙频段，实现了很好的超宽带特性。该天线能够有效提高NB-IoT系统的通信质量，同时拓宽了系统的通信带宽的宽带NB-IoT天线。本发明的技术方案如下：