[發(fā)明專利]具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空的圓形超寬帶天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410796957.1
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN105789854A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹小東;趙永生;孫照清
• 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;H01Q5/10;H01Q13/08
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計一種天線，具體涉及具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空的圓形超寬帶天線，在輻射 單元兩側(cè)加入螺旋環(huán)諧振器，以實現(xiàn)陷波特性且不退化超寬頻天線性能(S參數(shù)小于-10dB)的目的。

背景技術(shù)

超寬帶(UWB)天線被廣泛應(yīng)用在通信系統(tǒng)的商業(yè)和軍事領(lǐng)域，因為它具有低成本,體積小,容 易制造的特性。并且該結(jié)構(gòu)可以通過照相技術(shù)制作，有較好的極化特性，因此該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在超 寬帶天線的設(shè)計和相關(guān)的微波電路元器件的設(shè)計中。

目前的超寬帶通信所占用的頻帶為3.1GHz到10.6GHz，它和無線局域網(wǎng)(5.15GHz-5.825 GHz)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)計具有陷波特性的共面波導(dǎo)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。

多年來,為了克服各種超寬頻天線相互干涉的問題，主要采用在貼片和地面上開各種形狀的 槽。如今幾個研究小組試圖通過超材料諧振器，比如開口環(huán)諧振器(SRR)結(jié)構(gòu)來達到目的。超材料 諧振器可認為是具有很高Q值的電小諧振器，它已經(jīng)被用于在特定頻段構(gòu)建尖銳陷波或通帶的濾波 器上，螺旋環(huán)諧振器(SLR)的結(jié)構(gòu)與SRR不同，但基本機制是相同的。

說明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，帶寬較寬的具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空 的圓形超寬帶天線，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WLAN (5.15～5.825GHz)頻段通信的干擾。

本發(fā)明所述的技術(shù)方案是：

具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空的圓形超寬帶天線，其特征是：包括介質(zhì)基板，輻射單元， 共面波導(dǎo)信號饋電微帶線，共面波導(dǎo)接地面，螺旋環(huán)諧振器，所述的輻射單元、共面波導(dǎo)信號饋電 帶線、共面波導(dǎo)接地面，螺旋環(huán)諧振器印刷在介質(zhì)基板上表面，所述的輻射單元位于介質(zhì)基板的中 部，共面波導(dǎo)信號饋電微帶線從介質(zhì)基板邊緣引向輻射單元并與其連接，兩片共面波導(dǎo)接地面分別 固定于共面波導(dǎo)信號饋電微帶線兩側(cè)且與微帶線有間隙，兩個螺旋環(huán)諧振器位于輻射單元的兩側(cè)且 與輻射單元有間隙。

所述的具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空的圓形超寬帶天線，其特征是：所述的介質(zhì)基板是是 邊長為38mm的正方形結(jié)構(gòu)，厚度為0.812mm，相對介電常數(shù)為3.38。

所述的具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空的圓形超寬帶天線，其特征是：所述的輻射單元為半 徑為10.5mm的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，圓環(huán)形結(jié)構(gòu)上有一個鏤空的六邊形，六邊形的中心在圓心上，有兩條 邊與介質(zhì)基板邊緣線平行，六邊形的邊長為6.5mm。

所述的具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空的圓形超寬帶天線，其特征是：所述的共面波導(dǎo)信號 饋電微帶線寬度為2.84mm。

所述的具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空的圓形超寬帶天線，其特征是：所述的共面波導(dǎo)接地 面由兩片在靠近微帶線處的上角處有邊長為1.5mm的正方形缺口的長方形結(jié)構(gòu)金屬構(gòu)成。

所述的具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空的圓形超寬帶天線，其特征是：所述的共面波導(dǎo)接地 面分別位于微帶線的兩側(cè)，結(jié)構(gòu)完全一致，底邊與介質(zhì)基板邊緣線重合，且距微帶線0.27mm。

所述的具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空的圓形超寬帶天線，其特征是：所述的螺旋環(huán)諧振器 是由寬度為0.4mm的長度不同的長方形結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)7次構(gòu)成，底邊與介質(zhì)基板邊緣線平行且距輻射單 元最短距離為0.1mm，兩個螺旋環(huán)諧振器的結(jié)構(gòu)由參數(shù)L₁、L₂、L₃決定，L₁、L₂、L₃的值分別為3.3mm、 0.4mm，0.7mm。

所述的具有螺旋環(huán)諧振器及六邊形鏤空的圓形超寬帶天線，其特征是：所述的螺旋環(huán)諧振器 的中心與輻射單元中心連線與介質(zhì)基板邊緣線平行。

有益效果：