[發明專利]一種雙陷波超寬帶天線

有效

• 申請號: 201510088555.0
• 申請日: 2015-02-26
• 公開（公告）號: CN104733842B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 張旭翔;王鳳;吉鎮峰;劉豫東
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q13/08;H01Q13/10
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司32112
• 代理人: 査俊奎,王玉梅

技術領域

本發明涉及的是一種平面印制天線，特別涉及一種雙陷波超寬帶天線。

背景技術

超寬帶技術是一種新型的無線通信技術，解決了困擾傳統無線技術多年的有關傳播方面的重大難題，它具有對信道衰落不敏感、發射信號功率譜密度低、低截獲能力、系統復雜度低、能提供到厘米的定位精度等優點。自從2002年美國聯邦通信委員會（FCC）將3.1-10.6GHz的超寬帶頻段劃歸商業頻段，超寬帶平面天線由于其體積小、帶寬寬、一定的輻射效率、全向輻射特性、簡單的制作工藝、低成本、易集成和高傳輸速率等優點成為了通信系統的主要研究方向。但是由于現有IEEE 802.11a無線局域網（WLAN）、全球微波互聯接入（WiMAX）和用于衛星通信的C波段及X波段也在超寬帶頻段范圍內,使超寬帶通信與這些窄帶通信系統相互干擾，嚴重影響各自通信系統的通信質量。 為了有效抑制超寬帶通信與這些通信系統之間的互相干擾，在傳統的超寬帶系統應用中，超寬帶系統可以利用濾波器濾除這些頻段的干擾。然而，濾波器的使用將會增大超寬帶系統的復雜性，增加生產成本，同時受到天線和濾波器不可能無限制被超小型化。

公告號為CN 102790266 B發明名稱超寬帶雙陷波天線公開了一種超寬帶雙陷波天線，它包括介質基板、共面波導接地面、微帶輻射貼片和共面波導饋線；所述的共面波導接地面、微帶輻射貼片和共面波導饋線都固定于介質基板上表面；所述的微帶輻射貼片位于介質基板的中部，共面波導饋線從介質基板邊緣引向微帶輻射貼片并與其連接，共面波導接地面由兩片矩形金屬平面結構構成，分別固定于共面波導饋線兩側且與微帶輻射貼片具有間隙。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種與現有技術不同的結構簡單、易于實現、加工成本低、兼容FCC超寬帶工作頻帶、具有阻抗特性的雙陷波超寬帶天線，既避免超寬帶通信與現有IEEE 802.11a無線局域網（WLAN）、全球微波互聯接入（WiMAX）和用于衛星通信的C波段及X波段等窄帶通信系統相互干擾，提高超寬帶通信系統的性能又不提高成本。

本發明提供的技術方案是：一種雙陷波超寬帶天線，包括介質基板、接地面、微帶輻射貼片和微帶饋線，微帶輻射貼片和微帶饋線固定于介質基板的正面，微帶饋線從介質基板邊緣引向微帶輻射貼片并相連接，微帶輻射貼片呈“凸”字型，在微帶輻射貼片大頭端以微帶輻射貼片中軸線左右對稱設有兩個階梯型槽，每個階梯型槽由第一水平槽、第二水平槽和垂直槽組成，第一水平槽靠近微帶輻射貼片小頭端，第二水平槽遠離微帶輻射貼片小頭端，第一水平槽與第二水平槽平行，垂直槽處于第一水平槽和第二水平槽之間，垂直槽與第一水平槽和第二水平槽連接，第一水平槽和第二水平槽長度相等且兩者長度之和小于垂直槽的長度，左側階梯型槽的第一水平槽左側邊緣與微帶輻射貼片左側邊緣重合，右側階梯型槽的第一水平槽右側邊緣與微帶輻射貼片右側邊緣重合，在微帶輻射貼片小頭端設有一個半封閉環狀槽，每個階梯型槽和半封閉環狀槽的長度均為所抑制頻帶中心頻率的二分之一波長或四分之一波長，接地面為金屬平面結構，且固定于介質基板的反面。

進一步地，半封閉環狀槽關于微帶輻射貼片中軸線對稱，半封閉環狀槽開口朝向微帶輻射貼片大頭端且開口寬度為半封閉環狀槽槽寬的2-4倍。此特征是通過調節槽寬及開口距離可以控制所抑制頻帶寬度。

進一步地，半封閉環狀槽為半封閉矩形環狀槽或者半封閉的“C”形環狀槽。

進一步地，接地面關于介質基板中軸線對稱，介質基板中軸線與微帶輻射貼片中軸線重合，接地面的左右側邊緣與介質基板左右側邊緣重合。

進一步地，在接地面上設置一矩形開口槽，中矩形開口槽關于介質基板軸線對稱，矩形開口槽的開口方向是朝向微帶輻射貼片大頭端。開槽使得天線在高頻處阻抗匹配的穩定性有了很好的改善。

進一步地，介質基板為聚四氟乙烯材質，相對介電常數為2～8，其介電損耗角正切值不大于10^-3。此結構為常用介質基板，有利于實現了超寬帶阻抗帶寬。