一種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線。
【背景技術】
[0002]隨著現代無線通信技術的迅速發展，通信系統對天線的要求越來越高，設計具有多個頻帶陷波特性的超寬帶多入多出天線是近年來研究的熱點。多入多出Multiple-1nput-multiple-output (ΜΙΜΟ)技術，因為能夠大幅度增加信道容量，而且不需要額外的增加頻譜范圍和輸入功率，日益成為天線設計新的重要研究方向。超寬帶ultra-wideband(UWB)是一種具有很寬頻帶，應用于大容量、高數據傳輸速率的無線便攜式設備中的通信技術。為了進一步更大幅度的增加信道容量，近些年來，ΜΙΜ0技術逐漸引入到超寬帶天線的設計中來。考慮到工作在不同頻段的系統間會存在干擾的問題，設計具有在多個頻帶都具有陷波特性的超寬帶MHTO天線是當今的研究趨勢。比如，工作在超寬帶頻段3.lGHz-10.6GHz，同時能夠濾除無線局域網 wireless local area network (WLAN)的 5.15GHz_5.35GHz, 5.725GHz-5.825GHz和衛星通信系統的C頻帶3.7GHz-4.2GHz的天線。隨著高速集成電路的快速發展，系統設備向一體化，小型化，集成化不斷邁進，作為無線電子設備的終端，現代電子設備對天線提出了小型化、易于集成的要求。
[0003]小型化的多陷波超寬帶ΜΠΚ)天線是一種常用的能有效濾除多個干擾頻段的陣列天線。傳統的超寬帶ΜΜ0天線陷波的實現方法主要有三種:一是在輻射貼片或者地板上開槽作為諧振器，二是在輻射貼片或者地板上延伸出特殊結構作為諧振器，三是在輻射貼片或者地板周圍放置寄生的特殊結構作為諧振器。這些諧振器能夠在特定的頻率形成諧振從而達到在特點頻段少向外輻射能量的目的。
[0004]傳統的具有陷波特性的超寬帶多入多出天線，由于尺寸的限制，只能實現一個或兩個陷波頻帶。而且一個突出的缺陷是陷波頻帶過寬，從而使有用的頻段被濾除，浪費了一定的可用頻率。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發明提供一種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線。
[0006]本發明采用傳統的微帶線饋電方法，利用多個新的諧振器進而實現多個較窄的陷波頻帶，并通過設計一個寬度漸增的地板延伸枝節來提高全頻段的饋電端口間隔離度，得到一種新型的具有多頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線。尺寸緊湊，結構簡單，加工制造成本低，工程實用性高。
[0007]本發明采用如下技術方案:
[0008]—種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線，包括介質基板，所述介質基板的正面印制兩個矩形輻射單元，所述兩個矩形輻射單元關于介質基板中線對稱，所述介質基板背面印制地板，每個矩形輻射單元內開有倒U形槽，還包括兩條輸入端饋線，所述矩形輻射單元與輸入端饋線連接，每條輸入端饋線兩側均設有寄生條，包括內側寄生條及外側寄生條。
[0009]所述地板的中軸線設有寬度漸增的地板延伸枝節，所述寬度漸增的地板延伸枝節與地板連接。
[0010]所述倒U形槽具體位于矩形輻射單元的中間，且沿著矩形輻射單元的邊緣進行開槽。
[0011 ] 所述倒U形槽的總長度為25.6mm。
[0012]所述輸入端饋線為特征阻抗50歐姆的微帶線。
[0013]所述內側寄生條長度為16.0mm，所述外側寄生條長度為17.4mm。
[0014]所述兩條輸入端饋線關于介質基板中線對稱。
[0015]所述內、外側寄生條均為C形寄生條。
[0016]本發明的有益效果:
[0017](1)用平面的結構完全覆蓋了超寬帶頻段，3.lGHz-10.6GHz，同時能夠有效地濾除三個干擾頻段:無線局域網 wireless local area network (WLAN)的 5.15GHz_5.35GHz, 5.725GHz-5.825GHz和衛星通信系統的C頻帶3.7GHz-4.2GHz。最重要的是，由于陷波頻帶極窄，使得5.35GHz-5.725GHz的可用頻率節省出來，可以得到有效利用。
[0018](2)整個天線的平面尺寸，包含地板為30mmX 26mm，占用的尺寸極其小，而且可用平面印刷工藝和低成本的FR4板材，降低了制造成本。
[0019](3)天線的結構簡單，調試方便，工作模式清晰，而且各個陷波頻段內的模式可獨立靈活的調節，從而用于濾除其他干擾頻率。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明一種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線的結構示意圖；
[0021]圖2是圖1的俯視結構圖；
[0022]圖3是圖1的仰視結構圖；
[0023]圖4是圖1的側視結構圖；
[0024]圖5為本發明實施仿真的回波損耗與頻率關系圖。
[0025]圖6為本發明實施例仿真的端口間隔離度與頻率關系圖。
[0026]圖7為本發明實施仿真的增益圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0028]實施例
[0029]本實施例中把靠近介質基板中線一側稱為內側，未靠近介質基板中線一側成為外側。
[0030]如圖1所示，一種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線，包括介質基板，所述介質基板正面印制兩個矩形輻射單元1、2，所述兩個矩形輻射單元關于介質基板中軸線對稱，所述介質基板背面印制地板9，本實施例中地板為矩形，兩個矩形輻射單元1、2相當于兩個單極子天線，用來形成寬度覆蓋3.1-10.6GHz的工作頻帶。
[0031]所述每個矩形輻射單元內開有倒U形槽，所述倒U形槽位于矩形輻射單元的中間位置，所述倒U形槽沿著矩形單元邊緣開槽，本實施例中倒U形槽的長度都為25.6mm，相當于半波長模式諧振于衛星通信系統C頻帶的4.0GHz附近，能夠有效地濾除干擾頻段:衛星通信系統的C頻帶3.7GHz-4.2GHz ；
[0032]本發明還包括兩條輸入端饋線3、4，所述兩條輸入端饋線關于介質基板中線對稱，兩個矩形輻射單元分別與兩條輸入端饋線連接，每條輸入端饋線兩側均設有寄生條，兩側的寄生條關于輸入端饋線對稱，內側和外側寄生條分別相當于半波長模式諧振于WLAN5.2GHz和WLAN 5.8GHz附近，能夠有效地濾除干擾頻段無線局域網wireless local areanetwork(WLAN)的 5.15GHz_5.35GHz 和 5.725-5.825GHz0
[0033]所述內、外側寄生條均為C形寄生條，具體是類似方形的C形，濾除效果最好。
[0034]本實施例中每條輸入端饋線均有內側寄生條及外側寄生條，所述內、外側寄生條關于輸入端饋線對稱，內側寄生條7、8長度為16_，相當于半波長模式諧振于WLAN 5.8GHz附近；外側寄生條5、6的長度為17.4_，相當于半波長模式諧振于WLAN 5.2GHz附近。
[0035]所述地板的中軸線設有寬度漸增的地板延伸枝節10，所述寬度漸增的地板延伸枝節10與地板9連接，地板延伸枝節的寬度逐漸增大來調節整個超寬帶頻帶的隔離度。
[0036]所述輸入端饋線3、4為特征阻抗50歐姆的微帶線。
[0037]如圖2、圖3及圖4所示，本實施例的具體尺寸如下:
[0038]介質基板的厚度Η = 0.8，介質基板的橫向寬度W = 30，地板的延伸枝節自下往上的第一部分的橫向寬度評⑵二 3，地板延伸枝節自下往上的第二部分的橫向寬度4.2，地板延伸枝節自下往上的第三部分的橫向寬度WM= 8.8，矩形輻射單元