具有三陷波特征的超寬帶天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無線通信使用天線技術領域，特別是涉及一種天線帶寬寬、增益高、頻段范圍內(nèi)性能穩(wěn)定便于集成的具有三陷波特征的超寬帶天線。
【背景技術】
[0002]近年來無線通信系統(tǒng)已廣泛應用于各個領域，正當人們充分享受現(xiàn)代無線通信帶來的種種便利和樂趣時，可用的頻譜資源卻日趨緊張，原有的射頻頻譜變得非常擁擠，人們需要一種新技術為無線通信開辟一片新天地，超寬帶(Ultra-Wideband，UWB)技術恰好具有解決這一問題的潛力。超寬帶無線通信技術具有結構簡單、數(shù)據(jù)傳輸速率高、功耗低、安全性能高、多徑分辨能力強等有點。超寬帶技術最重要的環(huán)節(jié)就是超寬帶天線的設計，能否設計出滿足工程需要的天線是實現(xiàn)該技術的核心所在。超寬帶天線結構和制作工藝相對簡單、投入成本低、性能優(yōu)異，它的眾多優(yōu)點使其成為國內(nèi)外學者研究和討論的寵兒，作為一種具有廣闊應用前景的科學技術，它的研究是十分具有長遠意義的。
[0003]但在寬頻帶內(nèi)，有一些已經(jīng)被占用的頻段，如微波互聯(lián)網(wǎng)(WiMAX3.35-3.75GHz)、無線局域網(wǎng)WLAN (5.15-5.85GHz)以及X波段通信系統(tǒng)(7.25-7.75GHz)，為了排除這些頻段，天線的陷波特征成為了人們研究的熱點。因此重要的就是設計出滿足要求的超寬帶天線，而這里所說的滿足要求就是指天線的帶寬、增益等性能指標應滿足超寬帶天線的標準，并且還要求其在頻帶范圍內(nèi)有著較好的穩(wěn)定性能。在設計滿足要求的超寬帶天線時，最大的問題就是在既要使天線的帶寬盡量的大，又要使其有著較高的增益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的問題，提供一種天線寬帶大、增益高、頻段范圍內(nèi)穩(wěn)定性好便于集成的具有三陷波特征的超寬帶天線。
[0005]為實現(xiàn)上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]具有三陷波特征的超寬帶天線，包括介質基板，所述介質基板的下表面設有接地板，所述介質基板得上表面設有輻射單元以及與輻射單元相連接的微帶饋電線，所述輻射單元包含第一倒U形槽線和圓弧形槽線，所述微帶饋電線包含第二倒U形槽線及饋電點，所述各部分沿介質基板的縱線中心線成軸對稱設置。
[0007]進一步的是，所述第一倒U形槽線包括第一回折部、第二回折部和第三回折部，其陷波頻段為3.35GHz-3.75GHz，第一倒U形槽線共有兩個折角。第一回折部與第二回折部垂直，第二回折部和第三回折部垂直，即第一倒U形槽線11的回折角度均為90度。
[0008]進一步的是，第一倒U形槽線槽線寬度為0.3mm，第一回折部長度為7mm、第二回折部長度為14mm和第三回折部長度為8mm，第一倒U形槽線距介質基板底部距離長度為23mm0
[0009]進一步的是，所述圓弧形槽線包括外弧線和內(nèi)弧線，圓弧形槽線的圓心位于介質基板的縱線中心線上，兩條腰線為直線，其陷波頻段為5.15GHz-5.85GHzο
[0010]進一步的是，圓弧形槽線槽線寬度為0.3mm，外弧線半徑為3mm，內(nèi)弧線半徑為
2.7mm，弧線末端距離為3mm，槽線外弧線距介質基板底部距離為17mm。
[0011]進一步的是，所述第二倒U形槽線包括第四回折部、第五回折部和第六回折部，其陷波頻段為7.25GHz-7.75GHz，第二倒U形槽線共有兩個折角。第四回折部與第五回折部垂直，第五回折部和第六回折部垂直，即第二倒U形槽線的回折角度均為90度。
[0012]進一步的是，第二倒U形槽線槽線寬度為0.3mm，第四回折部長度為6mm、第五回折部長度為2mm和第六回折部長度為6mm，第二倒U形槽線距介質基板底部距離為8mm。
[0013]進一步的是，所述接地板第一部分包含第一折線、第二折線、第三折線、第四折線、第五折線、第六折線、第七折線，第八折線，接地板共包含8個折角。第一折線和第二折線垂直，第二折線和第三折線垂直，第三折線和第四折線垂直，第四折線和第五折線垂直，第五折線和第六折線垂直，第六折線和第七折線垂直，第七折線和第八折線垂直，第八折線和第一折線垂直，即接地板的回折角度均為90度，微帶饋電線第一折線的長度為30mm、第二折線的長度為12mm、第三折線的長度為13.2mm、第四折線的長度為0.5mm、第五折線的長度為
3.6_、第六折線的長度為0.5_、第七折線的長度為13.2mm和第八折線的長度為12_。
[0014]進一步的是，所述的具有三陷波特征的超寬帶天線，其特征在于，與輻射單元相連接的矩形漸變結構，該矩形的長為3.6mm,寬為0.5_。
[0015]進一步的是，所述的具有三陷波特征的超寬帶天線，其特征在于，與矩形漸變結構相連接的矩形結構微帶饋電線。微帶饋電線長為11.5mm,寬為3mm。
[0016]其中，具有三陷波特征的超寬帶天線為正方形，具有三陷波特征的超寬帶天線邊長L長度為30mm，介質基板上表面的福射單元是以介質基板上邊中點為圓心，以半徑為R，R長度為18mm的圓覆蓋在介質基板上。
[0017]進一步的是，所述介質基板采用介電常數(shù)為4.4的FR4，其厚度為1.6_。
[0018]進一步的是，所述輻射單元與微帶線采用矩形漸變機構。
[0019]進一步的是，陷波頻段覆蓋3.lGHz-10.6GHz的超寬帶頻段。
[0020]本實用新型的有益效果在于:通過利用槽線結構設計具有三陷波特征的超寬帶天線，槽線結構產(chǎn)生陷波的原因可以按照傳輸線原理等效分析，在天線中加入大于四分之一波長長度槽的線結構，使得天線在對應頻率上工作時，短路枝節(jié)等效到天線回路時呈開路狀態(tài)，形成較大的反射系數(shù)，在該頻段處形成陷波。該三陷波特征的天線在3.5Ghz、5.5Ghz、7.5GHz頻點各自加入對應頻點的四分之一波長槽線，并且通過調(diào)整各個槽線的長度可以改變陷波的中心頻點，并且當其中一個改變調(diào)整時其他兩個陷波頻點基本不受影響，所以該款天線陷波功能較為穩(wěn)定，有效代替了濾波器的功能，除此之外該款天線尺寸較小，便于集成。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。其中:
[0022]圖1是本實用新型具有三陷波特征的超寬帶天線的正視圖；
[0023]圖2是本實用新型具有三陷波特征的超寬帶天線的尺寸示意圖；
[0024]圖3是本實用新型具有三陷波特征的超寬帶天線的后視圖；
[0025]圖4是本實用新型具有三陷波特征的超寬帶天線的仰視圖；
[0026]圖5是本實用新型具有三陷波特征的超寬帶天線的電壓駐波比仿真圖；
[0027]圖6是本實用新型具有三陷波特征的超寬帶天線的漸變結構和微帶饋電線的位置結構圖；
[0028]圖中結構標記:介質基板1、福射單元2、接地板3、微帶饋電線4、饋電點5、漸變結構6。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性的勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0030]請參見圖1、3、4所示，該具有三陷波特征的超寬帶天線，包括介質基板1，所述介質基板1的下表面設有接地板3，所述介質基板3的上表面設有輻射單元2以及與輻射單元2相連接的微帶饋電線4，所述福射單元包1含第一倒U形槽線11和圓弧形槽線12，所述微帶饋電線包含第二倒U形槽線13及饋電點5，所述各部分沿介質基板1的縱線中心線成軸對稱設置。
[0031]請參見圖2所示，所述第一倒U形槽線11包括第一回折部111、第二回折部112和第三回折部113，第一倒U形槽線11距介質基板1底部距離為115，其陷波頻段為
3.35GHz-3.75GHz，第一倒U形槽線11共有兩個折角。第一回折部111與第二回折部112垂直，第二回折部112和第三回折部113垂直，即第一倒U形槽線11的回折角度均為90度。
[0032]優(yōu)選的，第一倒U形槽線11槽線寬度114為0.3mm，第一回折部111長度為7mm、第二回折部112長度為14mm和第三回折部113長度為8mm，第一倒U形槽線11距介質基板1底部距離115長度為23mm。
[0033]所述圓弧形槽線12包括外弧線121和內(nèi)弧線122，弧線末端距離為123，槽線寬度為124，槽線外弧線121距