[實用新型]一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線

有效

• 申請號: 202020125630.2
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN211017416U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 鄭宏興;申升
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 張國榮

本實用新型公開一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線，該天線包括一個四單元天線陣列和一個一分四功分器；四單元天線陣列由四個從左到右依次間隔排開的加載U形環天線單元構成；一分四功分器的四個輸出端口分別通過微帶饋線連接四單元天線陣列的四個輸入端口。本實用新型通過將一分四功分器與四單元天線陣列結合，并采用微帶線饋電的方法，有效的降低了損耗，增大的天線的帶寬，濾除了無線局域網(5.15GHz～5.85GHz)的信號，減少了其他信號的干擾同，使天線能夠穩定地工作在3.6GHz～5.2GHz和6.0GHz～10.5GHz頻段，實用性較強。

技術領域

本實用新型屬于無線通信技術領域，涉及天線陣列技術，尤其涉及一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線。

背景技術

隨著無線通信技術的不斷發展，人們對通信系統性能的要求越來越高，而天線處于無線通信系統架構的最前端，在無線通信中起著至關重要的作用。自從聯邦通信委員會將3.1GHz～10.6GHz命名為超寬帶頻帶并發放許可證書以來，超寬帶天線引起了廣泛關注。微帶天線體積小，剖面低，寬頻帶，高效率，能夠應用在大部分通信系統中，近年來在國內發展較為迅速。

然而在超寬帶頻譜范圍內還存在其他通信系統的工作頻段，比如無線局域網(5.15GHz～5.85GHz)。當前，為了降低系統的內部損耗和復雜程度，并且能夠滿足所需頻段，減少其他頻段的干擾，超寬帶陷波系統成了當前研究的熱點。例如Saswati Ghosh等人發表的文獻《Design of Microstrip Crossed Monopole Antenna for Ultra WidebandCommunication》，文章中利用兩個交叉的單極子并適當調整單極子的大小從而實現天線阻抗帶寬從3.1GHz到10.6GHz，但是其增益較低，尺寸較大，易受到其他頻段信號的干擾；黃斌等人在發表的《新型超寬帶微帶陣列天線分析設計》中設計了一款超寬帶微帶天線陣列，利用四單元天線陣列與一分四功分器相結合，天線單元是加載矩形貼片的平面印制圓形縫隙微帶天線，實現了天線的阻抗帶寬從3.1GHz到12.4GHz，達到了4倍頻程，覆蓋了整個超寬帶頻帶，但是易受到其他信號的干擾，從而影響天線的性能；申請號為201710729684.2的中國專利公開了一種在斧頭形縫隙中加載直接諧振器的新方式，在一定程度上減少WLAN和WiMAX兩個頻段的干擾，但其依舊存在增益較低、尺寸較大等問題。

實用新型內容

針對上述存在的不足，本實用新型提供一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線，該天線增益高、損耗小，覆蓋大部分超寬帶頻帶并且能夠降低無線局域網信號的干擾，具有更廣泛的實用性。

為實現上述實用新型的目的，本實用新型采用如下方案：設計一種加載U形環超寬帶陷波陣列天線，其特征在于，該天線包括一個四單元天線陣列和一個一分四功分器；四單元天線陣列由四個從左到右依次間隔排開的加載U形環天線單元構成；一分四功分器的四個輸出端口分別通過微帶饋線連接四單元天線陣列的四個輸入端口；

所述加載U形環天線單元與一分四功分器均位于天線介質基板上，四個加載U形環天線單元均勻間隔的排布在天線介質基板的上部，一分四功分器位于天線介質基板上的下部；加載U形環天線單元上的輻射貼片的下部邊界的中部向后通過第一微帶饋線與一分四功分器的前端相連，一分四功分器所在的天線介質基板的背面設置有接地面；接地面的前端的邊界位于天線輻射貼片下部邊界的下方，其左側、右側及下側的邊界與天線介質基板對應位置的邊緣重合；

所述輻射貼片整體近似“T”型結構，上部為一個大方形結構，大方形下部邊緣的中部銜接有一個小方形結構，小方形結構兩側上方的大方形結構部分的長度相等；大方形結構的中部靠下、左右居中的設置有一個U形環，U形環通過腐蝕輻射貼片而露出對應位置的天線介質基板而得；U形環包括五部分，包括頂橫槽、左豎槽、右豎槽、左內槽和右內槽，左豎槽、右豎槽的頂部分別對稱的垂直銜接在頂橫槽下部的兩側，左內槽和右內槽分別垂直銜接在左豎槽、右豎槽下部末端的內側；左豎槽、右豎槽尺寸相等，左內槽和右內槽尺寸相等；