[實用新型]對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔的超寬帶天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220660411.X
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN202930555U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金佳佳;吳永飛;胡文龍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱飛羽科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q5/01;H01Q9/06;H01Q13/08
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技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種天線，具體設(shè)計一種具有對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔的超寬帶天線。?

背景技術(shù)

自從美國聯(lián)邦通信委員會（Federal?Communications?Commission）允許3.1——10.6GHz頻段商用以來，超寬帶技術(shù)在學(xué)術(shù)和商業(yè)領(lǐng)域得到了更廣泛地關(guān)注，同時對超寬帶天線也提出了更高的要求，使之比傳統(tǒng)天線的設(shè)計更具挑戰(zhàn)性，主要表現(xiàn)在：天線除了需要具有超寬的工作頻帶(一般為3.1GHz—10.6GHz)，還要能夠保持尺寸的緊湊，重量的輕薄，并且易于與平面大規(guī)模電路集成。?

然而，目前的超寬帶通信所占用的頻帶和無線局域網(wǎng)有共用的部分，因此需要設(shè)計的天線能夠降低給無線局域網(wǎng)帶來干擾，設(shè)計具有雙陷波特性的超寬帶天線成為目前研究的熱點。如果沒有適當(dāng)?shù)脑O(shè)計來抑制諧波共振和寄生發(fā)射，天線將對附近的設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，危及系統(tǒng)本身和鄰近的系統(tǒng)的正常工作，特別是對目前使用的局域網(wǎng)系統(tǒng)造成干擾。添加濾波器是最常使用的解決此類問題的方法，但往往會造成天線和微波電路不匹配，甚至降低系統(tǒng)的整體效能，因此設(shè)計具有雙陷波特性的對稱日字形結(jié)構(gòu)帶有諧振腔超寬帶天線是解決此問題的重要方法之一，同時解決目前天線的結(jié)構(gòu)和工藝比較復(fù)雜的問題。?

說明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，帶寬較寬的具有陷波特性的超寬帶天線，該天線可以使用在電子偵查、電子對抗等軍事設(shè)備和民用設(shè)備上，降低對寬帶互通微波接入WiMAX（3.3~3.6GHz）、無線局域網(wǎng)WLAN（5.15~5.825GHz）。?

本實用新型所述的技術(shù)方案是：?

一種新型的對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔超寬帶天線，其特征是：包括介質(zhì)基板，輻射單元，微帶傳輸線，對稱日字形結(jié)構(gòu)金屬諧振腔，接地面，所述的輻射單元、微帶傳輸線、兩個日字形結(jié)構(gòu)金屬諧振腔都印刷在介質(zhì)基板上表面，所述的接地面印刷在介質(zhì)基板的背面。?

所述的對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔超寬帶天線，其特征是：所述的微帶傳輸線兩側(cè)，分別有兩個日形結(jié)構(gòu)的金屬諧振腔構(gòu)成。?

所述的對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔超寬帶天線，其特征是：所述的微帶傳輸線兩側(cè)，日字形結(jié)構(gòu)的金屬諧振腔尺寸不相等。?

所述的對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔超寬帶天線，其特征是：所述的輻射單元上開倒E形結(jié)構(gòu)槽。?

具體結(jié)構(gòu)：?

（1）本實用新型在介質(zhì)基板上微帶線兩側(cè)有對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔，使天線在頻率范圍3.1GHz—10.6GHz具有雙陷波特性，且?guī)捯矊挕?

（2）本實用新型天線單層印制電路板工藝即可實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小巧，加工方便，成本低。?

（3）本實用新型所述的在輻射單元上刻蝕倒E結(jié)構(gòu)槽，通過調(diào)節(jié)對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔的尺寸調(diào)整陷波頻率，實現(xiàn)超寬帶通信與互擾通信系統(tǒng)相互兼容協(xié)同通信。?

（4）本實用新型所述的天線結(jié)構(gòu)簡單，工藝成熟，自動化程度高，便于批量生產(chǎn)。?

附圖說明

圖1為本實用新型的正面圖；?

圖2為本實用新型的側(cè)面圖；?

圖3為本實用新型的駐波圖；?

具體實施方式

天線實例：?

如圖1所示，具有陷波特性的對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔超寬帶天線，其組成包括：介質(zhì)基板（1），輻射單元（2），在輻射單元上倒E形結(jié)構(gòu)槽（3），微帶傳輸線（4）日字形金屬結(jié)構(gòu)諧振腔（5），接地面（6）。所述的輻射單元、微帶傳輸線、日字形金屬結(jié)構(gòu)諧振腔都印刷在介質(zhì)基板上表面；所述的輻射單元位于介質(zhì)基板的中部，日字形金屬結(jié)構(gòu)諧振腔位于微帶傳輸線兩側(cè)；倒E形結(jié)構(gòu)槽開在輻射單元上。?

所述的介質(zhì)基板為聚四氟乙烯材質(zhì)，厚度0.787mm，相對介電常數(shù)為2.2。?

所述的輻射單元具有倒E形槽結(jié)構(gòu)。?

所述的微帶傳輸線特征阻抗50Ω，線寬2.4mm。?

所述的微帶傳輸線兩側(cè)的日字形金屬結(jié)構(gòu)諧振腔并不完全閉合。?

天線分別在寬帶互通微波接入（WiMAX）、無線局域網(wǎng)（WLAN），從而使次天線的超寬帶通信設(shè)備可以與互擾通信系統(tǒng)相互兼容協(xié)同通信。?

由圖3天線的駐波特性曲線可以看出，對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔超寬帶天線具有很好的雙陷波特性。該天線駐波比（小于等于2:1）的阻抗帶寬為3.1-11.4GHz，滿足超寬帶通信的需求，在3.44-3.65GHZ之間有一個陷波特性，在5.32-5.65GHZ之間也有一個陷波特性，且效果良好，可以消除或者降低超寬帶天線對其它網(wǎng)絡(luò)的電磁干擾，實現(xiàn)有效通信。雙陷波特性是由對稱日字形結(jié)構(gòu)諧振腔貢獻。?