小型平面形陷波超寬帶天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本天線可適用于無線通信領域，尤其涉及一種小型平面形陷波超寬帶天線。
【背景技術】
[0002]近幾年來，隨著無線通信系統的應用越來越廣。超寬帶天線能夠在3.1-10.6GHz頻帶內進行阻抗匹配，具有穩定的增益和良好的輻射方向特性，天線具有緊湊的結構和低廉的制造成本。為避免無線局域網頻段信號的干擾，常用的手段是在輻射貼片和接地面上開槽方法實現陷波。陷波超寬帶天線具有很寬的阻抗帶寬和很好的全向輻射特性，而且具有體積小、傳輸速率高、功耗低、抗多徑衰落和便于隱藏某些頻點等優點。
[0003]陷波超寬帶天線的實現方法主要是通過設計不同形狀的輻射單元，使其工作超寬帶頻段，如專利號為201310036282.6，專利名稱為《一種帶有陷波特性的超寬帶天線》的中國專利，輻射貼片由兩級尺寸不同的矩形和梯形結合體連接而成，形成漸變階梯結構，；在天線的部分金屬接地面上開半橢圓凹口，在部分金屬接地面的側邊開L形縫隙。通過選擇合適的尺寸，就能滿足其超寬帶工作特性和陷波特性，天線設計比較復雜，且尺寸較大，且采用漸變饋電結構，給設計和調試帶來不便。如專利號為201120111209.7，專利名稱為《一種陷波超寬帶天線》的中國專利，利用圓環形輻射單元和微帶饋電的方式實現超寬帶通信需求，在圓環形輻射單元的中間插入一條調諧微帶線，來產生陷波特性，但是需要在接地面上開槽實現更寬的阻抗帶寬，且體積較大，不能實現系統的小型化，天線的制作要求相對較高。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，提出了一種小型平面形陷波超寬帶天線，采用共面波導饋電，這種天線輻射貼片由圓形單元和半圓形單元組成，天線可工作于超寬帶頻帶，其中輻射貼片中間開有細縫，可實現陷波功能，通過調整細縫的長，可實現指定頻帶的陷波。
[0005]本實用新型采用如下技術方案:
[0006]本實用新型小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的平面形陷波超寬帶天線印制在介質基板，其組成包括介質基板、輻射貼片、小矩形貼片、微帶饋線和接地面；其特征在于:所述的輻射貼片、小矩形貼片、微帶饋線和接地面均印刷在介質基板的正面；其特征在于:所述的輻射貼片由一個圓形單元和一個半圓形單元部分重疊組成，所述的輻射單元中間開有一條細縫；其特征在于:所述的微帶饋線通過小矩形貼片與輻射貼片下端相連接；其特征在于:所述的接地面分布在微帶饋線的兩側，與微帶饋線構成共面波導結構。
[0007]與現有技術相比，本實用新型具有以下顯著優點:
[0008]1、諧振頻段帶寬大:通過圓形結構和半圓形結構的重疊組合，有效地實現天線工作在超寬帶頻帶；
[0009]2、陷波頻段可調:本實用新型采用在輻射貼片上開有一條細縫實現陷波，通過調節細縫的位置和長，可調節陷波頻段；
[0010]3、天線尺寸較小結構簡單:本實用新型的由圓形結構和半圓形結構組成，結構簡單，同時能減小了天線的體積。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型小型平面形陷波超寬帶天線的正面圖。
[0012]圖2是本實用新型小型平面形陷波超寬帶天線的回波損耗曲線圖。
[0013]圖3是本實用新型小型平面形陷波超寬帶天線的電壓駐波比曲線圖。
[0014]圖4是本實用新型小型平面形陷波超寬帶天線在3GHz的輻射方向圖。
[0015]圖5是本實用新型小型平面形陷波超寬帶天線在7GHz的輻射方向圖。
[0016]圖7是本實用新型小型平面形陷波超寬帶天線在8GHz的輻射方向圖。
[0017]圖8是本實用新型小型平面形陷波超寬帶天線在9GHz的輻射方向圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0019]如圖1，一個優選的實施例是在3GHz-llGHz頻段諧振，使天線工作在超寬帶頻段。這種平面形陷波超寬帶天線由介質基板1、微帶饋線2、小矩形塊單元3、圓形單元4、半圓形單元5、細縫6、接地面7和接地面8組成。
[0020]具體實施如下:天線輻射貼片由圓形單元和半圓形單元重疊組成，其中輻射單元中間開有一條細縫，輻射單元下側通過小矩形塊與微帶饋線相連接。接地面位于微帶饋電的兩側。
[0021]參見圖1，標號I為介質基板，材料為FR4，介電常數為4.4，介質板的長寬高尺寸為28mmX26mmX 1.6mm ;標號2是微帶饋線，位于介質板的上表面，其長寬尺寸為10.5mmX 1.5mm ;標號3為小矩形塊單元，長寬尺寸為3mmX0.5mm。標號4為圓形單元，其下端與小矩形塊相連，半徑為8.2mm。標號5為半圓形單元，其半徑為12.2mm ;標號6為細縫位于輻射貼片的中間，長寬尺寸為15X0.2mm ;標號7和標號8為接地面，位于微帶饋電的兩側，大小相等，其長寬尺寸為12.07 X 10.3mm。
[0022]圖2為本實施例的回波損耗曲線，從圖2中可以看出天線在2.7GHz -11.8GHz頻段內回波損耗小于-10dB，并且在5.lGHz-5.9GHz頻段有陷波功能。圖3為本實施例的電壓駐波比曲線圖，可以看出在上述頻段內天線的電壓駐波比均小于2。圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和分別為本實施例在3GHz、7GHz、8GHz、9GHz時天線的方向圖，從圖中可以看出本實施例在各個工作頻段內都具有良好的全向性，在垂直面上，天線滿足“8”字形的方向特性。從以上圖例綜合分析可知，本實施例在各個工作頻段都有良好的諧振特性和方向性，滿足設計要求。
[0023]上述實例為本實用新型較佳的實施方式，另外在本實施例的基礎上，改變微帶饋線、輻射貼片及接地面的大小，改變圓形單元、半圓形單元和細縫的尺寸，都應包含在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的平面形陷波超寬帶天線印制在介質基板，其組成包括介質基板、輻射貼片、小矩形貼片、微帶饋線和接地面。
2.如專利要求I所述的小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的輻射貼片、小矩形貼片、微帶饋線和接地面均印刷在介質基板的正面。
3.如專利要求I所述的小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的輻射貼片由一個圓形單元和一個半圓形單元部分重疊組成，所述的輻射單元中間開有一條細縫。
4.如專利要求I所述的小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的微帶饋線通過小矩形貼片與輻射貼片下端相連接。
5.如專利要求I所述的小型平面形陷波超寬帶天線，其特征在于:所述的接地面分布在微帶饋線的兩側，與微帶饋線構成共面波導結構。
【專利摘要】本實用新型公開了一種小型平面形陷波超寬帶天線。該天線由介質基板、輻射貼片和微帶饋線和接地面組成，輻射貼片通過小矩形塊和微帶饋線相連，并印制在介質基板的正面，輻射貼片由圓形單元和半圓形單元部分重疊組成，并且在輻射單元中間開有一條細縫。本實用新型平面形陷波超寬帶天線諧振覆蓋3GHz-11GHz，應用領域廣泛，同時具有5.1GHz-5.9GHz頻段陷波功能。天線的體積較小，具有寬的阻抗頻寬，并且天線陷波頻段的中心頻率可調。
【IPC分類】H01Q1-38
【公開號】CN204516896
【申請號】CN201520226713
【發明人】鄭宏興, 彭升, 萬小鳳, 王輅, 鄧東民, 張玉賢
【申請人】天津職業技術師范大學
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月16日