[实用新型]一种加载U形环超宽带陷波阵列天线

说明书

本实用新型公开一种加载U形环超宽带陷波阵列天线，该天线包括一个四单元天线阵列和一个一分四功分器；四单元天线阵列由四个从左到右依次间隔排开的加载U形环天线单元构成；一分四功分器的四个输出端口分别通过微带馈线连接四单元天线阵列的四个输入端口。本实用新型通过将一分四功分器与四单元天线阵列结合，并采用微带线馈电的方法，有效的降低了损耗，增大的天线的带宽，滤除了无线局域网(5.15GHz～5.85GHz)的信号，减少了其他信号的干扰同，使天线能够稳定地工作在3.6GHz～5.2GHz和6.0GHz～10.5GHz频段，实用性较强。

技术领域

本实用新型属于无线通信技术领域，涉及天线阵列技术，尤其涉及一种加载U形环超宽带陷波阵列天线。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，人们对通信系统性能的要求越来越高，而天线处于无线通信系统架构的最前端，在无线通信中起着至关重要的作用。自从联邦通信委员会将3.1GHz～10.6GHz命名为超宽带频带并发放许可证书以来，超宽带天线引起了广泛关注。微带天线体积小，剖面低，宽频带，高效率，能够应用在大部分通信系统中，近年来在国内发展较为迅速。

然而在超宽带频谱范围内还存在其他通信系统的工作频段，比如无线局域网(5.15GHz～5.85GHz)。当前，为了降低系统的内部损耗和复杂程度，并且能够满足所需频段，减少其他频段的干扰，超宽带陷波系统成了当前研究的热点。例如Saswati Ghosh等人发表的文献《Design of Microstrip Crossed Monopole Antenna for Ultra WidebandCommunication》，文章中利用两个交叉的单极子并适当调整单极子的大小从而实现天线阻抗带宽从3.1GHz到10.6GHz，但是其增益较低，尺寸较大，易受到其他频段信号的干扰；黄斌等人在发表的《新型超宽带微带阵列天线分析设计》中设计了一款超宽带微带天线阵列，利用四单元天线阵列与一分四功分器相结合，天线单元是加载矩形贴片的平面印制圆形缝隙微带天线，实现了天线的阻抗带宽从3.1GHz到12.4GHz，达到了4倍频程，覆盖了整个超宽带频带，但是易受到其他信号的干扰，从而影响天线的性能；申请号为201710729684.2的中国专利公开了一种在斧头形缝隙中加载直接谐振器的新方式，在一定程度上减少WLAN和WiMAX两个频段的干扰，但其依旧存在增益较低、尺寸较大等问题。

实用新型内容

针对上述存在的不足，本实用新型提供一种加载U形环超宽带陷波阵列天线，该天线增益高、损耗小，覆盖大部分超宽带频带并且能够降低无线局域网信号的干扰，具有更广泛的实用性。

为实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下方案：设计一种加载U形环超宽带陷波阵列天线，其特征在于，该天线包括一个四单元天线阵列和一个一分四功分器；四单元天线阵列由四个从左到右依次间隔排开的加载U形环天线单元构成；一分四功分器的四个输出端口分别通过微带馈线连接四单元天线阵列的四个输入端口；

所述加载U形环天线单元与一分四功分器均位于天线介质基板上，四个加载U形环天线单元均匀间隔的排布在天线介质基板的上部，一分四功分器位于天线介质基板上的下部；加载U形环天线单元上的辐射贴片的下部边界的中部向后通过第一微带馈线与一分四功分器的前端相连，一分四功分器所在的天线介质基板的背面设置有接地面；接地面的前端的边界位于天线辐射贴片下部边界的下方，其左侧、右侧及下侧的边界与天线介质基板对应位置的边缘重合；

所述辐射贴片整体近似“T”型结构，上部为一个大方形结构，大方形下部边缘的中部衔接有一个小方形结构，小方形结构两侧上方的大方形结构部分的长度相等；大方形结构的中部靠下、左右居中的设置有一个U形环，U形环通过腐蚀辐射贴片而露出对应位置的天线介质基板而得；U形环包括五部分，包括顶横槽、左竖槽、右竖槽、左内槽和右内槽，左竖槽、右竖槽的顶部分别对称的垂直衔接在顶横槽下部的两侧，左内槽和右内槽分别垂直衔接在左竖槽、右竖槽下部末端的内侧；左竖槽、右竖槽尺寸相等，左内槽和右内槽尺寸相等；