本發(fā)明涉及一種天線,特別是一種新型的六邊形超寬帶陷波天線。該天線能實(shí)現(xiàn)10dB回波損耗帶寬。該天線是很容易與微波電路整合從而降低制造成本。該天線結(jié)構(gòu)緊湊,總面積為15×14.5mm2。天線采用FR-4基板、介電常數(shù)為4.4、厚度為1.6毫米。仿真天線具有工作頻率為3.098-10.61GHz并且在WLAN(5.15–5.825GHz)和WiMAX(5.25–5.85GHz)頻段下不受影響。天線采用平面結(jié)構(gòu),其設(shè)計(jì)尺寸靈活、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、體積小、實(shí)用價(jià)值高。因此廣泛應(yīng)用在無(wú)線通信系統(tǒng)中。
背景技術(shù):
自2002年,聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)通過(guò)決議允許把3.1-10.6GHz頻段應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域,具有高數(shù)據(jù)傳輸率、低成本、低功耗和抗干擾能力強(qiáng)的UWB通信系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。應(yīng)用于UWB通信系統(tǒng)終端的天線必須具有如下特點(diǎn):如線性的相位響應(yīng),全向的輻射方向圖,平穩(wěn)的增益。因此,超寬帶天線的設(shè)計(jì)成為了UWB系統(tǒng)的主要挑戰(zhàn)之一。平面印制天線,如矩形,六邊形,橢六邊形,蝶形單極子,偶極子等,具有寬頻帶、低色散、低損耗、低剖面、重量輕、易于制作、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于UWB通信系統(tǒng)。
隨著室內(nèi)高速無(wú)線數(shù)據(jù)接入技術(shù)的發(fā)展,要求無(wú)線通信系統(tǒng)具有更大的數(shù)據(jù)吞吐量。超寬帶通信系統(tǒng)越來(lái)越受到重視。UWB天線不僅要求天線具有體積小、良好的輻射效率、全向覆蓋特性,同時(shí)應(yīng)避免和其他通信系統(tǒng)相互干擾,主要重疊的通訊頻段有WLAN(5.15-5.825GHz)和WiMAX(5.25-5.85GHz)通信系統(tǒng),為了避免WLAN和WiMAX的潛在干擾,就要對(duì)5.15-5.825GHz進(jìn)行濾波。因此,具有帶阻特性的超寬帶天線受到了廣泛的關(guān)注研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種帶寬和中心頻率單獨(dú)可控的雙通帶濾波器。天線在3.098-10.61GHz的頻帶范圍具有良好的阻抗特性和輻射方向特性,工作頻段內(nèi)的電壓駐,波比(VSWR)<2,在其中5.15-5.825GHz范圍具有陷波特性。該天線尺寸小,具有便于電路集成的平面印刷結(jié)構(gòu),可作為超寬帶天線的設(shè)計(jì)方案應(yīng)用于短距離無(wú)線通信設(shè)備中。提出一種簡(jiǎn)單而有效的方法就是使超寬帶天線在WLAN和WiMAX的頻段內(nèi)呈現(xiàn)較大的反射系數(shù),即具有所謂的“陷波”功能而呈現(xiàn)收發(fā)“鈍態(tài)”,以降低天線在重疊頻段內(nèi)的發(fā)射能力或接收靈敏度,而常規(guī)的超寬帶天線難以滿(mǎn)足這一要求。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案:
一種新型的六邊形超寬帶陷波天線,其特征在于:它包括微帶饋線(1),一個(gè)矩形介質(zhì)基板(2),接地板(3),矩形槽(4),六邊形的輻射單元(5),弧形槽(6)。
所述的一種新型的六邊形超寬帶陷波天線,其特征在于:使用50歐姆微帶饋線(1)進(jìn)行饋電,且與六邊形的輻射單元(5)進(jìn)行阻抗匹配。
所述的一種新型的六邊形超寬帶陷波天線,其特征在于:介質(zhì)基板(2)的介電常數(shù)為4.4,厚度為1.6mm,形狀為矩形。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的六邊形超寬帶陷波天線,其特征在于:矩形槽(4)位于接地板(3)上,并且在微帶饋線的正下方。
所述的一種新型的六邊形超寬帶陷波天線,其特征在于:兩個(gè)弧形槽(6)以關(guān)于對(duì)稱(chēng)方式分布在輻射貼片內(nèi)。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)及特性:
1、抗干擾性能強(qiáng),系統(tǒng)具有較大的處理增益,傳輸速率高,超寬帶系統(tǒng)容量大,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、體積小、實(shí)用價(jià)值高,并目可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。
2、陷波的頻率范圍的調(diào)整可以通過(guò)改變矩形槽(6)的長(zhǎng)度和寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3、接地板(3)上開(kāi)的矩形槽可以增加阻抗帶寬,改善頻段內(nèi)的阻抗匹配。
通帶可調(diào)與陷波可調(diào)互不干擾。
后文將結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)論述。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明一種新型的六邊形超寬帶陷波天線的立體圖;
圖2是本發(fā)明一種新型的六邊形超寬帶陷波天線的俯視圖;
具體實(shí)施方式
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新型的六邊形超寬帶陷波天線,該天線陷波可調(diào)、通帶可調(diào),且防止了與相應(yīng)窄帶系統(tǒng)的相互干擾。
如圖1所示包括微帶饋線(1),一個(gè)矩形介質(zhì)基板(2),介質(zhì)基板(2)背部是接地板(3),接地板(3)上開(kāi)有矩形槽(4),六邊形的輻射單元(5),在輻射單元上開(kāi)有矩形槽(6)。所述的輻射單元、信號(hào)微帶饋線(1)、印刷在介質(zhì)基板(2)上表面;所述六邊形的輻射單元(5)位于介質(zhì)基板(2)那的中部,信號(hào)微帶饋線(1)從介質(zhì)基板(2)邊緣引向六邊形的輻射單元(5)且與其相接;
天線的介質(zhì)基板(2)采用厚度為1.6mm的FR-4環(huán)氧樹(shù)脂板、介電常數(shù)為4.4。
六邊形的輻射單元(5)總面積15×13.8mm2。
天線使用微帶饋線(1)對(duì)六邊形的輻射單元(5)結(jié)構(gòu)進(jìn)行饋電,阻抗為50歐姆,線寬2.4mm。
對(duì)導(dǎo)體接地板(3)上開(kāi)的矩形槽(4),面積足夠大,并且位于微帶饋線(1)的正下方與接地板(3)的上邊緣相切。
圖2是本設(shè)計(jì)的俯視圖,將微帶饋線(1)的一段作為輸入端,使得天線向外輻射信號(hào)。