一種寬帶陷波天線的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種寬帶陷波天線，該天線包括接地板、介質基片、輻射貼片以及寄生結構。輻射貼片覆蓋在介質基板的上側，用微帶饋電結構對天線進行饋電，“U”型輻射貼片兩邊對稱的貼有倒“h”型寄生結構。介質基板的下側貼有金屬接地板，接地板上開有一個多邊形的槽。設計實例其帶寬在2.75?12.5GHz之間，通過寄生結構實現了4.9?6.5GHz頻帶內的陷波特性，有效地屏蔽了對5GHz頻段WLAN通訊的影響。本實例滿足超寬帶的要求，實現了單頻段的陷波特性，具有一定的實用性。
【專利說明】
一種寬帶陷波天線
技術領域
[0001]本發明涉及一種天線，具體的說是一種寬帶陷波天線。
【背景技術】
[0002]近年來，伴隨著科學技術的不斷進步，無線通信領域也發生著日新月異的變化，各種無線通信業務飛速發展，這也使得原本就幾近枯竭的無線頻譜資源變得更加緊張。人們對無線通信系統速度、容量及安全性方面的需求與擁擠的無線頻譜資源之間的矛盾日益加劇，拓寬頻帶的范圍變得十分緊迫。UWB技術因其自身具備的各種優勢與特性可以順利的解決這一問題，而超寬帶天線作為無線通信系統中重要的組件，它的研究就變得十分有意義。由于天線的性能好壞與否直接影響整個超寬帶通信系統的性能與通信質量，所以設計出高品質的超寬帶天線變得十分有意義。除此之外，為了避免對其它通信系統頻段的干擾，設計能夠產生特定頻段陷波的超寬帶天線變得十分必要。
【發明內容】
[0003]本發明主要提供了一種寬帶陷波天線，實現了超寬帶的要求以及特定頻段的陷波。
[0004]實現本發明的技術方案:一種寬帶陷波天線，包括介質基板、輻射貼片、寄生結構、微帶線饋電結構和接地板。輻射貼片、寄生結構和微帶線饋電結構覆蓋在介質基板的上側，其中近似“U”型的輻射貼片(或稱近似“凹”型的輻射貼片)兩邊對稱的貼有近似倒“h”型的寄生結構。介質基板的下側貼有金屬接地板，接地板上開有一個不規則多邊形的槽。
[0005]介質基板的上下側采用電路板刻蝕技術，刻蝕輻射貼片、寄生結構、微帶線饋電結構以及接地板;微帶線饋電結構作為天線的電波信號饋入源。
[0006]本實例設計了一個天線，其帶寬在2.75-12.5GHz之間實現了超寬帶的特性，并且在4.9-6.5GHz之間產生了陷波，有效的屏蔽了對該頻段的WLAN通信系統的干擾。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明寬帶陷波天線的三維結構示意圖。
[0008]圖2是本發明寬帶陷波天線的介質基板上側的結構示意圖。
[0009]圖3是本發明寬帶陷波天線的介質基板下側的接地板的結構示意圖。
[0010]圖4是天線反射系數特性曲線。
[0011]圖5、圖6是天線的輻射方向圖。
[0012]圖7是天線增益曲線。
[0013]其中:
[0014]1-輻射貼片；2-寄生結構；3-微帶線饋電結構；4-接地板;5-接地板槽;6_介質基板。
【具體實施方式】
[0015]下面詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0016]本技術領域技術人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0017]如圖1、圖2、圖3所示，本發明的結構是:天線制作在介質基板6上，其中輻射單元和微帶線饋電結構3位于介質基板6的上側，接地板4位于介質基板6的下側。輻射單元由輻射貼片I和寄生結構2組成，寄生結構2用于產生特定頻段的陷波;微帶線饋電結構3由兩個長方形一個梯形組成;接地板4是在矩形接地板上開一個不規則多邊形的槽。
[0018]作為優選方案，輻射貼片I的形狀近似“U”型，寄生結構2對稱的分布在輻射貼片的兩側，形狀近似倒“h”型，微帶線饋電結構3由兩個長方形和一個梯形組成，梯形位于兩個長方形的中間，其上底和下底分別與兩個長方形的寬邊相連接，與梯形上底連接的長方形的另一寬邊與輻射貼片I連接。
[0019]作為優選方案，介質基板的下側覆蓋有接地板4，其中矩形的接地板4上開有一個不規則形狀的接地板槽5，接地板槽5上部呈等腰梯形，下部呈三個矩形拼接而成的不規則形狀，其中兩個形狀相同的矩形對稱分布于中部較窄矩形的兩側。
[0020]作為優選方案，所述的介質基板6采用剛性印刷電路板或采用柔性印刷板制作。本發明的寬帶陷波天線，結合圖1、圖2和圖3:輻射貼片I的尺寸:WU4的長度范圍為11.6-13.6mm，LU4的長度范圍為7.6-9.6mm，WU5的長度范圍為2.5-3.0mm，LU5的長度范圍為6-
6.5mm，WU3 的長度范圍為 6.5-7.5mm；
[0021]寄生結構2的尺寸:WC1的長度范圍為0.7-0.9mm，LCl的長度范圍為18.8-20.8mm，WC2的長度范圍為0.3-0.5111111兒02的長度范圍為11.0-12.0111111，^:3的長度范圍為1-2毫米，LC4的長度范圍為5-6mm;
[0022]微帶線饋電結構3的尺寸:WUl的長度范圍為2.7-2.9mm，LUl的長度范圍為18-22臟，11]2的長度范圍為1.8-2.2111111丄1]2的長度范圍為1.5-1.9111111丄1]3的長度范圍為3-5111111;
[0023]接地板4的尺寸:LG的長度范圍為30-34mm，WG的長度范圍為26-30mm，Ll的長度范圍為10-12mm，L2的長度范圍為2.5-3.5mm，WS的長度范圍為0.8-1.2mm，WT的長度范圍為6-7mm，LR的長度范圍為0.8-l.2mm，WR的長度范圍為4.1-5.1mm。
[0024]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明:
[0025]實施例一
[0026]對照圖4、圖5、圖6和圖7，利用軟件IE3D對天線進行仿真實驗。仿真數據采用介質基板6的介電常數是2.65，厚度為1毫米，長1^ = 32毫米和寬胃6 = 28毫米。
[0027]輻射貼片I的尺寸:WU4=12.6毫米，LU4 = 8.6毫米，WU5 = 2.8毫米，LU5 = 6.3毫米，WU3 = 7毫米。
[0028]寄生結構2的尺寸:WCl =0.8毫米，LCl = 19.8毫米，WC2 = 0.4毫米，LC2 = 11.5毫米，LC3 = 1.5 毫米，LC4 = 5.5 毫米。
[0029]微帶線饋電結構3的尺寸:WUl = 2.8毫米，LUl = 20毫米，WU2 = 2毫米，LU2 = 1.7毫米，LU3 = 4毫米。
[0030]接地板4的尺寸:LG = 32毫米，WG = 28毫米，LI = 11毫米，L2 = 3毫米，WS = I毫米，WT=6.5毫米，LR= I毫米，WR = 4.6毫米。
[0031]實驗得到如圖4所示的反射系數頻率特性，根據圖4的結果可見，天線帶寬2.75-12.5GHz之間滿足超寬帶的要求，并且通過寄生結構實現了 4.9-6.5GHz頻帶內的陷波特性。
[0032]附圖5(a)(b)分別給出了天線在2.9GHz和4.4GHz的輻射方向圖。附圖6的(a)-(e)分別給出了天線在7.5GHz，8.5GHz，9.5GHz，10.5GHz和11.5GHz的輻射方向圖。附圖5和附圖6中的實線為主極化分量。附圖7給出了2-13GHZ的增益特性。由附圖5、附圖6以及附圖7可以看出，在工作頻段內天線具有相對穩定的輻射特性，而且具有相對平坦的增益頻率特性。
[0033]本發明利用印刷電路板工藝或集成電路工藝，在介質基板上設計輻射單元和接地板，工藝簡單，易于制造。
[0034]以上所述僅是本發明的部分實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種寬帶陷波天線，其特征在于:包括介質基板(6)，介質基板(6)上側互相連接的輻射單元和微帶線饋電結構(3)以及介質基板(6)下側的接地板(4)。2.根據權利要求1所述的一種寬帶陷波天線，其特征在于:所述的輻射單元包括介質基板(6)中部的福射貼片(I)和對稱分布在福射貼片(I)兩側的寄生結構(2)。3.根據權利要求1所述的一種寬帶陷波天線，其特征在于:所述的輻射貼片(I)的形狀為“凹”型，所述的寄生結構(2)對稱地分布在輻射貼片(I)的兩側，形狀各為由一橫條連接一長豎條和一短豎條的倒“h”型，長豎條和短豎條的頂部并不平齊。4.根據權利要求3所述的一種寬帶陷波天線，其特征在于:所述的微帶線饋電結構(3)由兩個長方形和一個梯形組成，梯形位于兩個長方形的中間，其上底和下底分別與兩個長方形的寬邊相連接，與梯形上底連接的長方形的另一寬邊與輻射貼片(I)連接。5.根據權利要求1所述的一種寬帶陷波天線，其特征在于:所述的介質基板(6)下側的矩形接地板(4)上部開有一個不規則形狀的接地板槽(5)，接地板槽(5)上部呈等腰梯形，下部呈三個矩形拼接而成的不規則形狀，其中兩個形狀相同的矩形對稱分布于中部較窄矩形的兩側。6.根據權利要求1所述的一種寬帶陷波天線，其特征在于:所述的介質基板(6)采用剛性印刷電路板或采用柔性印刷板制作。7.根據權利要求3所述的一種寬帶陷波天線，其特征在于:所述的輻射貼片(I)長度WU4為11.6-13.6mm，高度LU4為7.6-9.6mm，其內部凹陷部分的的寬度WU3為6.5-7.5mm，高度LU5為6-6.5mm，“凹”型兩側對稱的凸起部分寬度WU5為2.5-3.0mm。8.根據權利要求3所述的一種寬帶陷波天線，其特征在于:所述寄生結構(2)的長豎條的長 LCl 為 18.8-20.8mm，寬 WCl 為 0.7-0.9mm，短豎條的長 LC2為 11.0-12.0mm,寬 WC2 為 0.3-0.5mm，長豎條至短豎條邊緣的距離LC3的長度范圍為l-2mm，長豎條底部至橫條的距離LC4的長度范圍為5-6mm。9.根據權利要求4所述的一種寬帶陷波天線，其特征在于:所述微帶線饋電結構(3)中梯形的高LU2的長度范圍為1.5-1.9mm，與梯形上底連接的長方形的長LU3的長度范圍為3-5mm，寬WU2的長度范圍為1.8-2.2mm，與梯形下底連接的長方形的長LUl的長度范圍為18-22mm，寬WUl的長度范圍為2.7-2.9_。10.根據權利要求5所述的一種寬帶陷波天線，其特征在于:所述接地板(4)橫邊WG的長度范圍為26-30mm，豎邊LG的長度范圍為30-34mm，下部的橫邊至接地板槽(5)下部距離LI的長度范圍為10-12mm，豎邊至接地板槽(5)頂部的距離WT的長度范圍為6_7mm，豎邊至接地板槽(5)下部WS的長度范圍為0.8-1.2mm，接地板槽(5)下部中間較窄矩形的長WR的長度范圍為4.1-5.1_，較窄矩形的底邊與其他兩個矩形底邊的距離LR的長度范圍為0.8-1.2mm，兩個形狀相同的矩形寬L2的長度范圍為2.5-3.5_。
【文檔編號】H01Q15/00GK105826691SQ201610307047
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】林偉立, 程勇, 呂文俊
【申請人】安費諾（常州）高端連接器有限公司