[發(fā)明專利]小型雙陷波超寬帶天線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510818273.1
• 申請(qǐng)日: 2015-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105356042A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張帥;陶榮;姜文;龔書(shū)喜;王興;洪濤;王夫蔚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 韋全生;王品華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小型雙陷波超寬帶天線，應(yīng)用于超寬帶無(wú)線通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)

超寬帶(Ultra-WideBand,UWB)技術(shù)是在20世紀(jì)90年代以后發(fā)展起來(lái)的一種具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男滦蜔o(wú)線通信技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了短距離內(nèi)超寬帶、高速的數(shù)據(jù)傳輸。UWB技術(shù)可以應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)、無(wú)線傳感網(wǎng)、射頻標(biāo)識(shí)、成像應(yīng)用等諸多領(lǐng)域。在美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FederalCommunicationsCommission,FCC)將超寬帶應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域后，工作頻率為3.1GHz～10.6GHz的通信系統(tǒng)得到了大力的發(fā)展。同時(shí)，由于現(xiàn)代的消費(fèi)電子類產(chǎn)品，特別是便攜式的無(wú)線通信產(chǎn)品，都具有很小的體積和很高的集成度，超寬帶天線的小型化設(shè)計(jì)也成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。

超寬帶系統(tǒng)的通信頻段覆蓋了3.3GHz～3.7GHz的802.16無(wú)線城域網(wǎng)(WiMAX)和5.15GHz～5.35GHz和5.725～5.825GHz的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)等窄帶系統(tǒng)頻段。由于這些窄帶通信系統(tǒng)的存在會(huì)對(duì)超寬帶天線的工作產(chǎn)生一定的干擾，為了減少這些干擾，需要對(duì)這些窄帶系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，從而出現(xiàn)了陷波超寬帶天線這一天線類型。目前現(xiàn)有的陷波超寬帶天線的類型根據(jù)陷波頻段的不同，主要分為三種類型，分別為單陷波、雙陷波和多陷波超寬帶天線。通常雙陷波超寬帶天線主要是在WiMAX頻段和WLAN頻段實(shí)現(xiàn)良好的濾波效果。

為了抑制上述頻段的干擾，通常需要在超寬帶系統(tǒng)內(nèi)加入帶阻濾波器過(guò)濾這些窄頻帶，這不僅增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，也增加了成本。通常我們可以在超寬帶天線中引入陷波結(jié)構(gòu)，使得那些窄帶系統(tǒng)的頻段內(nèi)有較大的反射系數(shù)，從而達(dá)到濾波的目的。目前的陷波結(jié)構(gòu)主要有三種類型，(1)在輻射貼片或地板上刻蝕不同形狀的縫隙；(2)在天線結(jié)構(gòu)中引入寄生枝節(jié)；(3)在輻射貼片上加載SIR的帶阻濾波器；其中在天線結(jié)構(gòu)中引入寄生枝節(jié)和在輻射貼片上加載SIR的帶阻濾波器因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜較少采用，目前最常用的是在輻射貼片或地板上刻蝕不同形狀的縫隙的結(jié)構(gòu)類型。

例如DesignofaBand-NotchedUWBMonopoleAntennabyMeansofanEBGStructure，MohammadYazdiandNaderKomjani，IEEEANTENNASANDWIRELESSPROPAGATIONLETTERS,VOL.10,2011中提出了一種具有單陷波的超寬帶天線，該天線的輻射單元為一微帶饋電的圓形單極子，通過(guò)在饋線兩側(cè)加載兩個(gè)普通蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)形成了5.15GHz～5.95GHz頻段的陷波，天線的整體尺寸為39mm×35mm×1.8mm，這是由于該天線使用了矩形蘑菇形EBG結(jié)構(gòu)，致使天線體積較大。又如《電視技術(shù)》2015年第5期頁(yè)碼57-60，“具有雙帶阻特性的超寬帶縫隙天線”文章中，韓曹政、唐晉生提出了一款具有雙陷波特性的超寬帶縫隙天線，天線的輻射單元為一微帶饋電的圓形貼片，在地板上開(kāi)有半圓和多邊形組合而成的寬縫，在饋電點(diǎn)下方的地板上挖一個(gè)三角形缺口，形成漸變結(jié)構(gòu)，天線頻段范圍覆蓋3.1GHz～10.6GHz，天線整體尺寸為30mm×30mm×1.6mm，通過(guò)在該天線的地板和饋線上分別蝕刻L形和折疊倒U形縫隙，從而形成WiMAX(3.2GHz～3.7GHz)和WLAN(5.0GHz～5.9GHz)兩個(gè)陷波波段。但其刻蝕縫隙所產(chǎn)生的陷波頻段內(nèi)的電壓駐波比較小且體積較大。再如中國(guó)專利申請(qǐng)，申請(qǐng)公布號(hào)CN104681964A，專利名稱為“一種新型的三陷波超寬帶天線”的中國(guó)專利，就提出了一種三個(gè)陷波特性的超寬帶天線，該天線的輻射單元為一微帶饋電的圓形單極子，由此單極子產(chǎn)生超寬帶特性，天線頻段范圍覆蓋3.1GHz～10.6GHz，將三個(gè)尺寸不同的L形槽EBG單元分別加載于50歐姆饋線兩側(cè)耦合，從而形成WiMAX(3.3GHz～3.6GHz)和WLAN(5.15GHz～5.35GHz和5.725GHz～5.825GHz)三個(gè)陷波波段，該天線的整體物理尺寸為42.9mm×34mm×1.6mm，天線體積較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出了一種小型雙陷波超寬帶天線，在滿足天線在WiMAX頻段和WLAN頻段良好的陷波效果前提下，有效的減小天線的尺寸。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：