[發明專利]帶有陷波特性的超寬帶天線

在審

• 申請號: 201310617492.4
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN104681945A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 李琦;張謝馥;喻人杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱黑石科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/52;H01Q1/48
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明設計一種天線，具體涉及一種帶有陷波特性的超寬帶天線。

背景技術

自從美國聯邦通信委員會（Federal?Communications?Commission）允許3.1——10.6GHz頻段商用以來，超寬帶技術在學術和商業領域得到了更廣泛地關注。不需要鉆孔和易于集成的共面波導結構日新月異，并且該結構可以通過照相技術制作，并且有較好的極化特性，因此該技術已經應用在超寬帶天線的設計和相關的微波電路元器件的設計中。

然而，目前的超寬帶通信所占用的頻帶和無線局域網有共用的部分，因此需要設計的天線能夠降低給無線局域網帶來干擾，設計帶有陷波特性的超寬帶天線成為目前研究的熱點。如果沒有適當的設計來抑制諧波共振和寄生發射，天線將對附近的設備產生電磁干擾，危及系統本身和鄰近的系統的正常工作，特別是對目前使用的局域網系統造成干擾。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，甚至降低系統的整體效能，因此設計帶有陷波特性的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構和工藝比較復雜的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單，體積小巧，帶寬較寬的帶有陷波特性的超寬帶天線，該天線可以使用在電子偵查、電子對抗等軍事設備和民用設備上，降低對無線局域網WLAN（5.15～5.825GHz）頻段通信的干擾。

本發明所述的技術方案是：

帶有陷波特性的超寬帶天線，其特征是：包括介質基板，輻射單元，共面波導信號饋電帶線，共面波導接地面，所述的輻射單元、共面波導信號饋電帶線、共面波導接地面印刷在介質基板上表面，所述的輻射單元位于介質基板的中部，共面波導饋線從介質基板邊緣引向輻射單元并與其連接，兩片共面波導接地面分別固定于共面波導饋電帶線兩側且與帶線有間隙。

所述的帶有陷波特性的超寬帶天線，其特征是：所述的共面波導接地面由兩片類梯形結構金屬構成。

所述的帶有陷波特性的超寬帶天線，其特征是：所述的輻射單元為倒三角形結構，其上刻蝕三角形。

所述的帶有陷波特性的超寬帶天線，其特征是：所述的共面波導饋電帶線上開U字形槽。

有益效果：

（1）本發明天線單層印制電路板工藝即可實現，結構簡單緊湊，體積小巧，加工方便，成本低。

（2）本發明所述的在共面波導饋電帶線上刻蝕U形槽，通過調節槽的尺寸調整陷波頻率，實現超寬帶通信與互擾通信系統相互兼容，協同通信。

（3）本發明所述的天線結構簡單，工藝成熟，自動化程度高，便于批量生產，且生產成本低廉。

（4）本發明所設計的天線采用共面波導，印刷在介質基板同一面上，有利于與微波集成電路集成。

（5）本發明在共面波導饋電帶線上刻蝕槽，省去了濾波器的設計，降低設計成本和系統的復雜性，同時提高系統的整體性能，也縮小了整體體積。

（6）本發明具有良好的阻抗帶寬和陷波特性，結構簡單緊湊，因此大大增加了其適用范圍。

（7）本發明所涉及的天線可以根據實際需求進行自行改進，設置輻射單元的尺寸、共面波導接地面與輻射單元之間的距離、槽尺寸等，來改善天線的性能。

（8）本發明所涉及的天線具有良好的寬頻帶特性和很好的全向輻射特性，本產品的陷波特性可以避免對無線局域網WLAN（5.15～5.825GHz）通信造成干擾。

附圖說明

圖1為本發明的結構圖；

圖2為實施例1的駐波特性曲線；

圖3為實施例1在4GHz的測試輻射方向圖；

圖4為實施例1在7GHz的測試輻射方向圖；

圖5為實施例1在10GHz的測試輻射方向圖。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示，帶有陷波特性的超寬帶天線，其組成包括：介質基板（1），輻射單元（2），共面波導信號饋電帶線（3），共面波導接地面（4），在信號饋電帶線上開U字形槽（5），在輻射單元上刻蝕三角形（6）。所述的輻射單元、共面波導信號饋電帶線、共面波導接地面印刷在介質基板上表面；所述的輻射單元位于介質基板的中部，共面波導饋電帶線從介質基板邊緣引向輻射單元并與其連接；共面波導接地面由兩片類梯形金屬構成，分別固定于共面波導饋電帶線兩側且與帶線有間隙。

所述的介質基板為聚四氟乙烯材質，厚度1.6mm，相對介電常數為4.4。

所述的共面波導饋電帶線特征阻抗50Ω，線寬3.8mm。