[實(shí)用新型]帶反射零點(diǎn)的帶陷超寬帶天線

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920056698.3
• 申請(qǐng)日: 2009-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201408839Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝澤明;褚慶昕;謝毅華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q13/08
• 分類(lèi)號(hào): H01Q13/08
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及帶反射零點(diǎn)的帶陷超寬帶天線。

背景技術(shù)

當(dāng)前，個(gè)人局域網(wǎng)(PAN)被視為未來(lái)第四代無(wú)線通信系統(tǒng)的核心。其中超寬帶(UWB)技術(shù)由于抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率極快、系統(tǒng)容量大、功率消耗低和造價(jià)低廉而成為個(gè)人局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的重要手段。由于UWB技術(shù)未經(jīng)電信管理部門(mén)注冊(cè)，而美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)所定義的工作的頻帶屬于共享頻帶，其中包含已經(jīng)注冊(cè)的系統(tǒng)頻帶，如WLAN802.11a即是一例。為避免不必要的法律糾紛，現(xiàn)行的UWB系統(tǒng)往往需要采用濾波結(jié)構(gòu)以抑制對(duì)已授權(quán)的系統(tǒng)的干擾。對(duì)UWB天線加帶陷結(jié)構(gòu)即成為一種重要的解決方案。

在現(xiàn)有的帶陷UWB天線中，天線反射系數(shù)的阻帶帶寬不能控制，而實(shí)際中由于UWB系統(tǒng)的發(fā)射功率極低，即使是發(fā)射脈沖時(shí)瞬時(shí)功率也不過(guò)1W，而過(guò)寬又不必要的阻帶會(huì)造成發(fā)射功率的不必要的浪費(fèi)，因此對(duì)UWB天線阻帶的控制就顯得十分的重要了。由于工作頻段為3.1-10.6GHz的UWB通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)將隨著第四代無(wú)線通信業(yè)務(wù)的來(lái)臨而變得緊迫，而UWB系統(tǒng)作為一種未經(jīng)注冊(cè)的無(wú)線通信系統(tǒng)，在與占據(jù)相同的固定頻段的已注冊(cè)無(wú)線通信系統(tǒng)的糾紛間將處于不利地位；另一方面對(duì)發(fā)射功率的過(guò)度浪費(fèi)也可能導(dǎo)致UWB系統(tǒng)更為復(fù)雜。為此阻帶可控的UWB帶陷天線的研發(fā)變得不可或缺。

目前國(guó)外對(duì)超寬帶天線陷波結(jié)構(gòu)的研究開(kāi)展，還主要是集中在對(duì)天線輻射結(jié)構(gòu)加槽實(shí)現(xiàn)的。該法產(chǎn)生的阻帶帶內(nèi)性能優(yōu)越，往往峰值駐波比可達(dá)50以上，而且加工比較方便，適于廉價(jià)推廣。但是這一方法所產(chǎn)生的阻帶過(guò)渡帶往往非常寬，以駐波比2為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)往往超過(guò)1GHz，而且其中低于駐波比值3的頻段就經(jīng)常寬達(dá)0.5GHz，而高于駐波比10的頻段則往往在400MHz以內(nèi)，作為窄帶濾波結(jié)構(gòu)非常地不經(jīng)濟(jì)，容易造成本來(lái)就緊張的脈沖功率進(jìn)一步的不必要的衰減。

這其中比較有代表性的是INTEL無(wú)線通信實(shí)驗(yàn)室Seong-Youp?Suh等人開(kāi)發(fā)的共面波導(dǎo)接入的帆船天線、J.KIM開(kāi)發(fā)的雙諧振環(huán)槽矩面天線、都柏林技術(shù)研究所的X.L.Bao開(kāi)發(fā)的H槽矩面天線、Hany?M.Zamel的加槽矩面天線等等。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在上述不足，提供帶反射零點(diǎn)的帶陷超寬帶天線。其具有發(fā)射和接收脈沖電磁信號(hào)的能力，可作為PAN移動(dòng)通信中的個(gè)人終端天線使用。

對(duì)天線加帶阻結(jié)構(gòu)的其中一個(gè)主要途徑是加λ/4開(kāi)路線以實(shí)現(xiàn)陷波，一般采用開(kāi)槽工藝。對(duì)特定頻率，由于對(duì)應(yīng)電長(zhǎng)度λ/4的開(kāi)槽而使得該頻段的電流在槽的兩側(cè)邊緣反相，從而實(shí)現(xiàn)帶阻。現(xiàn)有的這一陷波結(jié)構(gòu)雖然能產(chǎn)生比較好的阻帶特性和通帶特性，但是其阻帶過(guò)寬，而且不可控制。本實(shí)用新型利用傳輸線等效原理，在帶阻樁與圓單極子連接的對(duì)稱(chēng)節(jié)點(diǎn)附近插入兩段對(duì)應(yīng)不同頻率的并聯(lián)λ/4開(kāi)路線(以下簡(jiǎn)稱(chēng)帶通樁)，從而實(shí)現(xiàn)λ/4開(kāi)路線匹配法的應(yīng)用，即在所需要的頻率處產(chǎn)生反射零點(diǎn)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)阻帶帶寬的控制。本實(shí)用新型具體通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種帶反射零點(diǎn)的帶陷超寬帶天線，包括一個(gè)圓單極子、圓單極子微帶線饋線、地板、介質(zhì)基板，圓單極子緊貼于介質(zhì)基板的一面上，圓單極子微帶線饋線與圓單極子連接且處于同一平面上，地板位于介質(zhì)基板的另一面上且正對(duì)圓單極子微帶線饋線，該UWB天線還包括由兩條λ₃/4開(kāi)路線構(gòu)成的引入一個(gè)反射極點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)帶阻功能的帶阻樁，以及由兩條λ_4a/4開(kāi)路線和兩條λ_4b/4開(kāi)路線構(gòu)成的引入兩個(gè)反射零點(diǎn)的帶通樁；所述兩條λ_4a/4開(kāi)路線引入一個(gè)反射零點(diǎn)，兩條λ_4b/4開(kāi)路線引入另一個(gè)反射零點(diǎn)；圓單極子設(shè)有關(guān)于圓單極子微帶線饋線對(duì)稱(chēng)的一對(duì)對(duì)稱(chēng)節(jié)點(diǎn)，所述帶阻樁中的開(kāi)路線均沿圓單極子邊緣分布，且兩條λ₃/4開(kāi)路線、兩條λ_4a/4開(kāi)路線和兩條λ_4b/4開(kāi)路線分別關(guān)于圓單極子微帶線饋線對(duì)稱(chēng)；以圓單極子微帶線饋線為對(duì)稱(chēng)軸，該對(duì)稱(chēng)軸兩側(cè)的任一側(cè)的λ₃/4開(kāi)路線、λ_4a/4開(kāi)路線和λ_4b/4開(kāi)路線的一端通過(guò)該側(cè)的一個(gè)對(duì)稱(chēng)節(jié)點(diǎn)短接在圓單極子上，該三條開(kāi)路線的另一端均為開(kāi)路端；所述λ₃為所述反射極點(diǎn)的頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，所述λ_4a、λ_4b為所述兩個(gè)反射零點(diǎn)的頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，λ_4a≤λ₃≤λ_4b。