一種雙陷波超寬帶天線的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及無線通訊天線技術領域,特別設及一種雙陷波超寬帶天線,該天 線工作頻段為2.5~10.6細z,特別是對WiMAX(3.3~3.7GHz)和WLAN(5.15~5.825細z)兩種 常用通訊頻段進行頻帶抑制。
【背景技術】
[0002] 自從2002年,超寬帶化Itra-Wideband)民用通訊頻段3.1~10.6G化被美國聯邦通 信委員會(FCC)正是宣布確認,并成功應用于商業領域。UWB通訊系統的設計和應用W其低 功耗、高帶寬、易于設計等優點而備受關注。而超寬帶天線作為UWB系統的重要組成部分,因 其在極寬的頻帶內具有良好的全福射特性和穩定的增益,制造成本低等優點逐漸成為近年 來研究的熱點。
[0003] 但是,隨著智能手機和平板電腦等一系列智能移動終端的不斷研究和普及,無線 局域網(Wireless-Local-Area-化twork)的應用也越來越廣泛,其頻段5.15~5.825細Z正 被超寬帶天線的工作頻段所覆蓋。同時,全球微波互聯網絡(Worldwide Interoperability for Microwave Access,3.4~3.6GHz)和C波段衛星通訊系統(3.7~4.2GHz)也在UWB天線 的頻帶范圍內。為了抑制超寬帶系統與各窄帶系統之間的潛在干擾,在傳統超寬帶天線的 基礎上加入帶阻特性,使其在特定的窄帶系統頻段呈現較大的反射系數,既陷波功能。
[0004] 國內外近年來有不少文獻都對超寬帶陷波天線進行相關研究,產生陷波功能的方 式也有很多。最早的現代意義上的超寬帶陷波天線理論是由美國工程師Schantz等人在 2003年提出。比如添加 C形寄生元素,開口諧振環(Split-Ring Resonator),在福射貼片或 地板上蝕刻U形槽和E型槽,電磁帶隙結構化lectroma即etic Band Gap Structures)。然 而,為了實現雙陷波特性,必須采用多種結構。運大大增加了超寬帶天線設計的復雜性和成 本。單個共振結構也用來產生多重陷波功能,但是此種天線往往尺寸較大,一般為50X108 平方毫米,因此制作成本也較高。目前超寬帶陷波天線普遍存在陷波的阻帶選擇性不好的 缺點,不能徹底的抑制其他窄帶通信系統對超寬帶系統的干擾的,并且由于阻帶帶寬不 足,濾波效果較差,同時很多有用的頻率也被浪費。另外很少有提及陷波結構對陷波帶寬的 影響。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足,提供一種尺寸小巧、結構簡 單、阻帶匹配特性良好且阻帶中屯、頻率和帶寬可控的雙陷波超寬帶天線,該超寬帶天線能 夠產生滿足WiMAX(3.3~3.7GHz)和WLAN(5.15~5.825細z)頻段的雙陷波。
[0006] 本實用新型的目的通過下述技術方案實現:一種雙陷波超寬帶天線,包括基板,所 述基板背面設置有地板,所述基板正面設置有福射貼片W及與福射貼片相連的微帶饋電 線;所述福射貼片為楠圓球拍形;所述福射貼片上設置有C型槽,其中C型槽位于楠圓球拍形 福射貼片的中下部且開口向下,C型槽與福射貼片的底部和左右兩邊都設有間距;所述微帶 饋電線上設置有底部帶有開口的第一矩形槽w及頂部和底部均帶有開口的第二矩形槽,第 一矩形槽的頂部與微帶饋電線頂部齊平,第一矩形槽底部左右兩邊的槽道分別對應通過槽 道與第二矩形槽頂部左右兩邊的槽道連通。
[0007] 優選的,所述基板背面設置的地板為矩形形狀,微帶饋電線為矩形形狀。
[0008] 更進一步的,所述地板底部與基板底部齊平;地板左右兩側分別對應與基板左右 兩邊齊平;地板頂部與基板頂部設有間距。
[0009] 優選的,所述福射貼片設置于基板正面的中上部,且與基板底部、頂部W及左右兩 邊設有間距,所述微帶饋電線設置于基板正面的中下部,微帶饋電線的底部與基板底部齊 平,微帶饋電線的頂部與楠圓球拍形福射貼片底部直邊連接。
[0010] 優選的,所述微帶饋電線上的第一矩形槽和第二矩形槽設置在微帶線的中上部, 第一矩形槽和第二矩形槽與微帶饋電線的底部和左右兩側都設有間距。
[0011] 優選的,C型槽包括頂部的矩形槽道W及左側的第一弧形槽道和右側的第二弧形 槽道,其中第一弧形槽道和第二弧形槽道分別與矩形槽道的左右兩端連通。
[0012]更進一步的,所述楠圓球拍形福射貼片的長半軸a = 10mm,短半軸b = 8mm;
[0013] 所述楠圓球拍形福射貼片上C型槽頂部的矩形槽道長度的一半^ = 7.38mm,矩形 槽道中屯、與第一弧形槽道W及第二弧形槽道最外側的垂直距離均為L3 = 7.25mm,矩形槽道 中屯、位置與第一弧形槽道W及第二弧形槽道最內側的垂直距離均為L2 = 4.56,矩形槽道 底邊與C型槽底部開口的垂直距離Wi = 6.5mm,矩形槽道的寬度Si = 0.6mm;
[0014] 第一弧形槽道和第二弧形槽道的寬度均為Z3 = 0.76mm;
[0015] 楠圓球拍形福射貼片底部與微帶饋電線頂部連接,即楠圓球拍形福射貼片底部和 微帶饋電線頂部齊平,楠圓球拍形福射貼片底部左右兩端點對應與微帶饋電線頂部左右兩 端點的垂直距離為Z2 = 4.72mm。
[0016] 優選的,微帶饋電線上第一矩形槽包括矩形形狀的第一頂部槽道、第一左側槽道、 第一右側槽道、第一底部左槽道、第一底部右槽道;其中第一頂部槽道與微帶饋電線頂部齊 平;第一左側槽道和第一右側槽道分別位與第一頂部槽道垂直,第一左側槽道右上角和第 一頂部槽道的左下角重疊;第一右側槽道左上角和第一頂部槽道的右下角重疊;第一左側 槽道和第一右側槽道分別對應與第一底部左槽道和第一底部右槽道垂直,其中第一左側槽 道的右下角與第一底部左槽道的左上角重疊,第一右側槽道的左下角與第一底部右槽道的 右上角重疊;
[0017] 微帶饋電線上第二矩形槽包括矩形形狀的第二頂部左槽道、第二頂部右槽道、第 二左側槽道、第二右側槽道、第二底部左槽道、第二底部右槽道;其中第二左側槽道和第二 右側槽道分別對應與第二頂部左槽道和第二頂部右槽道垂直,并且第二左側槽道頂邊處于 第二頂部左槽道的底邊最左側位置上,第二右側槽道頂邊處于第二頂部右側槽道的底邊最 右側位置上;第二左側槽道和第二右側槽道分別對應與第二底部左槽道和第二底部右槽道 垂直,其中第二左側槽道的右下角與第二底部左槽道的左上角重疊,第二右側槽道的左下 角與第二底部右槽道的右上角重疊;
[0018] 第一矩形槽和第二矩形槽之間設置有矩形形狀的第Ξ槽道和第四槽道,第Ξ槽道 和第四槽道分別對應與第一底部左槽道和第一底部右槽道垂直,第Ξ槽道和第四槽道分別 對應與第二底部左槽道和第二底部右槽道垂直,其中第一底部左槽道的右下角與第Ξ槽道 的左上角重疊,第一底部右槽道的左下角與第四槽道的右上角重疊;第Ξ槽道底邊最左側 一部分處于第二頂部左槽道頂邊的最右側位置上,第四槽道底邊最右側一部分處于第二頂 部右槽道頂邊的最左側位置。
[0019] 更進一步的,微帶饋電線上第一矩形槽第一頂部槽道長度的一半S2 = 0.61mm,第 一矩形槽第一左側槽道、第一右側槽道的長度均為S3 = 2.3mm,第一矩形槽第一底部左槽 道、第一底部右槽道的長度均為S4=0.43mrn,m^槽道和第四槽道的長度為S日= lmm;
[0020] 微帶饋電線上第二矩形槽第二頂部左槽道、第二頂部右槽道的長度均為S6 = 0.6mm,第二矩形槽第二左側槽道、第二右側槽道的長度均為S