双频陷波反射器的宽带领结天线的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种双频陷波反射器的宽带领结天线。该天线由领结辐射贴片（1)、馈电传输线(2)、介质基板（5)和陷波反射器（6)组成，其中两片领结辐射贴片成对跖状印制于介质基板（5)的两面，分别与馈电传输线的导带（3)和地（4)在传输线末端（10)相连。陷波反射器（6)由两段长度不等的终端开路的左边微带开路线（11)和右边微带开路线（12)构成，其导带和地在陷波反射器的第一加载点（9)和第二加载点（13)分别与馈电传输线的导带（3)和地（4)相连。该天线的陷波反射器，在天线的工作频段内可提高天线增益，同时在低于工作频段的两个陷波频段内可作为滤波器，抑制天线的辐射。
【专利说明】双频陷波反射器的宽带领结天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天线，尤其是一种双频陷波反射器的宽带领结天线，属于天线制 造的【技术领域】。 <
【背景技术】
[0002]天线作为无线通信系统中重要的前端器件，不仅可以辐射或者接收有用的射频信 号，对于落在其工作频段内的其他无用或者有害信号，天线也会进行无差别的辐射或者接 收。在某些情况下，这种情况会对天线收发系统造成较大的干扰，例如超外差式接收机中存 在的镜像频率信号干扰。超外差式结构由于具有较高的灵敏度和选择性，其在现代通信系 统和雷达系统中具有广泛的应用，因此镜像频率抑制措施必不可少。常用的解决办法为在 射频电路中插入镜像滤波器，从而过滤掉接收信号中的镜像频率信号。这在一定程度上降 低了系统的性能，加重了系统的负担，同时增加了成本需求。具有陷波或者滤波特性的天 线，能够对一些特定频段进行滤波，兼具了天线与滤波器的功能，是解决这一问题的有效方 法。
[0003]领结天线作为一种微带天线，具备了微带天线低剖面、低成本、体积小、重量轻、易 与电路板集成等优点，同时领结辐射贴片尺寸较小，在现代无线通信系统中应用非常广泛。 但是其増益较低，不适用于某些增益需求高的场合。
【发明内容】
[0004]技术问题：本发明目的是提出一种双频陷波反射器的宽带领结天线，该天线的陷 波反射器既具有宽带反射器的作用，使得天线工作频段内的增益得到提高，同时还具有陷 波特性，使得低于天线工作频率的某两个频段的天线辐射得到抑制，而且天线结构简单，尺 寸较小。
[0005] 技术方案：本发明的双频陷波反射器的宽带领结天线包括两片领结辐射贴片、馈 电传输线、介质基板和陷波反射器；领结辐射贴片、馈电传输线和陷波反射器都在介质基板 上；两片领结辐射贴片的形状是三角形，两片领结辐射贴片成对跖状印制于介质基板的两 面，分别与馈电传输线的导带和馈电传输线的地在馈电传输线的末端相连；陷波反射器由 两段长度不等、终端开路的左边微带开路线和右边微带开路线所组成的微带传输线构成； 微带传输线的导带和地分别印制于介质基板的两面，左边微带开路线和右边微带开路线分 别置于馈电传输线的两侧，其伸展方向与领结辐射贴片伸展的方向平行；陷波反射器的第 一加载点和陷波反射器的第二加载点均位于馈电传输线的输入端和馈电传输线的末端之 间，在陷波反射器的第一加载点，左边微带开路线的导带和地分别与馈电传输线的导带和 馈电传输线的地相连，在陷波反射器的第二加载点，右边微带开路线的导带和地分别与馈 电传输线的导带和馈电传输线的地相连。
[0006] 所述的馈电传输线的地的宽度在馈电传输线的输入端最宽，然后逐渐变窄、在馈 电传输线的输入端和陷波反射器的第一加载点之间变为和馈电传输线的导带一样的宽度。
[0007] 所述的左边微带开路线的长度约为第一陷波频段波长的四分之一，右边微带开路 线的长度约为第二陷波频段波长的四分之一，以实现在两个陷波频段内抑制天线的$畐射。
[0008] 所述的微带传输线的左边微带开路线和右边微带开路线的长度均比领结辐射贴 片的长度要长，以实现反射器的作用；且陷波反射器的第一加载点与馈电传输线的末端之 间的间距在约为四分之一最大工作波长附近进行调谐，陷波反射器的第二加载点与馈电传 输线的末端之间的间距在约为四分之一最小工作波长附近进行调谐，以同时实现较佳反射 器特性与匹配性能。
[0009] 在低于天线工作频率的两个陷波频段，由于左边微带开路线和右边微带开路线均 是终端开路，且左边微带开路线的长度约为第一陷波频段波长的四分之一、右边微带开路 线的长度约为第二陷波频段波长的四分之一，因此在馈电传输线上陷波反射器的第一加载 点和第二加载点，在两个陷波频段上，左边微带开路线和右边微带开路线的输入阻抗分别 为零，因此馈电传输线上陷波反射器的第一加载点和第二加载点处，总输入阻抗分别为零。 因此双频陷波反射器的宽带领结天线在两个陷波频段等效为终端短路的传输线，天线的输 入信号在馈电传输线上被陷波反射器全反射回输入端，从而抑制了这两个频段的天线福 射，形成陷波特性。在天线的工作频段，左边微带开路线和右边微带开路线的长度均大于四 分之一工作波长，从而大于天线领结辐射贴片的长度，因此陷波反射器可实现其反射器的 特性，使得天线增益得到提高。
[0010] 左边微带开路线和右边微带开路线的长度决定了陷波特性对应的工作频率，因 此，调整左边微带开路线和右边微带开路线的长度，可以分别直接调节陷波反射器的两个 陷波频率。
[0011] 领结天线的工作频率，由其领结辐射贴片的长度决定，因此，调整领结辐射贴片的 长度，可以直接调节天线的工作频率。
[0012] 对应于领结天线的工作频段，陷波反射器的第一加载点与馈电传输线的末端之间 的间距大约为工作频段低频端的四分之一波长，陷波反射器的第二加载点与馈电传输线的 末端之间的间距大约为工作频段高频端的四分之一波长，这样就展宽的工作带宽，可以在 较宽的频带内同时实现好的反射器性能和匹配性能。
[0013] 有益效果：本发明的有益效果是，所提出的双频陷波反射器的宽带领结天线，其陷 波反射器能够在天线较宽的工作频段内作为反射器，提高天线的增益，同时陷波反射器还 具有陷波作用，可以滤除两个陷波频段内信号对天线的千扰，在陷波频段内天线的增益得 到较强的抑制，而且天线的尺寸紧凑。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本发明的结构示意图。
[0015] 图中有：领结辐射贴片1，馈电传输线2,馈电传输线的导带3,馈电传输线的地4， 介质基板5,陷波反射器6,微带传输线7,馈电传输线的输入端 8,陷波反射器的第一加载点 9,馈电传输线的末端1〇,左边微带开路线11，右边微带开路线12,陷波反射器的第二加载 点13。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0017] 本发明所采用的技术方案是：双频陷波反射器的宽带领结天线包括两片领结辐射 贴片1、馈电传输线2、介质基板5和陷波反射器 6 ;领结辐射贴片1、馈电传输线2和陷波反 射器6都在介质基板5上；两片领结辐射贴片1的形状是三角形，两片领结辐射贴片〗成对 跖状印制于介质基板5的两面，分别与馈电传输线的导带3和馈电传输线的地4在馈电传 输线的末端10相连；陷波反射器6由两段长度不等、终端开路的左边微带开路线11和右 边微带开路线12所组成的微带传输线7构成；微带传输线7的导带和地印制于介质基板5 的两面，左边微带开路线11和右边微带开路线12分别置于馈电传输线2的两侧，其伸展方 向与领结辐射贴片1伸展的方向平行；陷波反射器的第一加载点9和陷波反射器的第二加 载点13均位于馈电传输线2的输入端8和馈电传输线的末端10之间，在陷波反射器的第 一加载点9,左边微带开路线11的导带和地分别与馈电传输线2的导带3和馈电传输线的 地4相连，在陷波反射器的第二加载点13,右边微带开路线12的导带和地分别与馈电传输 线2的导带3和馈电传输线的地4相连。馈电传输线2的地4的宽度在馈电传输线2的输 入端8最宽，然后逐渐变窄、在馈电传输线2的输入端8和陷波反射器的第一加载点9之间 变为和馈电传输线2的导带3-样的宽度。左边微带开路线11的长度约为第一陷波频段 波长的四分之一，右边微带开路线12的长度约为第二陷波频段波长的四分之一，以实现在 两个陷波频段内抑制天线的辐射。微带传输线7的左边微带开路线11和右边微带开路线 12的长度均比领结辐射贴片1的长度要长，以实现反射器的作用；且陷波反射器的第一加 载点9与馈电传输线的末端10之间的间距在约为四分之一最大工作波长附近进行调谐，陷 波反射器的第二加载点13与馈电传输线的末端10之间的间距在约为四分之一最小工作波 长附近进行调谐，以同时实现较佳反射器特性与匹配性能。
[0018] 在低于天线工作频率的两个陷波频段，由于左边微带开路线和右边微带开路线均 是终端开路，且左边微带开路线的长度约为第一陷波频段波长的四分之一、右边微带开路 线的长度约为第二陷波频段波长的四分之一，因此在馈电传输线上陷波反射器的第一加载 点9和第二加载点13,在两个陷波频段上，左边微带开路线和右边微带开路线的输入阻抗 分别为零，因此馈电传输线上陷波反射器的第一加载点9和第二加载点13处，总输入阻抗 为零。因此双频陷波反射器的宽带领结天线在两个陷波频段等效为终端短路的传输线，天 线的输入信号在馈电传输线上被陷波反射器全反射回输入端，从而抑制了这两个频段的天 线辐射，形成陷波特性。在天线的工作频段，左边微带开路线和右边微带开路线的长度均大 于四分之一工作波长，从而大于天线领结辐射贴片的长度，因此陷波反射器可实现其反射 器的特性，使得天线增益得到提高，通过调整陷波反射器与领结辐射贴片之间的距离，即可 得到最佳天线增益。
[0019] 为同时保证陷波特性和反射特性，左边微带开路线和右边微带开路线的长度均要 大于天线领结辐射贴片的长度，因此陷波频率要低于天线工作频率，同时陷波频率的大小 可通过调节陷波反射器左边微带开路线和右边微带开路线的长度进行调节。
[0020] 对应于领结天线的工作频段，陷波反射器的第一加载点与馈电传输线的末端之间 的间距大约为工作频段低频端的四分之一波长，陷波反射器的第二加载点与馈电传输线的 末端之间的间距大约为工作频段高频端的四分之一波长，这样就展宽的工作带宽，可以在 较宽的频带内同时实现好的反射器性能和匹配性能。
[0021] 在结构上，该双频陷波反射器的宽带领结天线的馈电传输线的导带3的宽度在观 线传输线部分和微带传输线部分均保持不变。馈电传输线的地4的宽度在馈电传输线的输 入端8较宽，使得输入端为微带线，方便与馈电同轴线相连;在陷波反射器的第一加载点9 与馈电传输线的末端10之间，馈电传输线的地4的宽度与导带3的宽度一致，形成双线传 输线，方便对领结辐射贴片1进行馈电。馈电传输线的输入端8和陷波反射器的第一加载 点9之间，地4的宽度可呈线性或者弧形渐变。两片领结辐射贴片1的形状可为三角形条 带，或带锯齿边的三角形条带等形状。 ^
[0022] 在制造上，该双频陷波反射器的宽带领结天线的制造工艺可以采用半导体工艺、 陶瓷工艺、激光工艺或印刷电路工艺。该双频陷波反射器的宽带领结天线由领结辐射贴片 1、馈电传输线2、介质基板5和陷波反射器6所组成，其中领结辐射贴片1、馈电传输线2的 导带3和地4、以及陷波反射器6的微带传输线7的导带和地，皆由导电性能良好的导体材 料构成，印制于介质基板5上。介质基板5要使用损耗尽可能低的介质材料。领结辐射贴 片1的两片贴片成对跖状印制于介质基板5的两面，分别与双线-微带馈电传输线2的导 带3和地4在馈电传输线的末端10相连，以便于通过双线-微带馈电传输线进行馈电。陷 波反射器6的微带传输线7的左边微带开路线11和右边微带开路线12的导带和地也印制 于介质基板5的两面，分别与馈电传输线 2的导带3和地4在陷波反射器的第一加载点9 和第二加载点13相连。
[0023] 根据以上所述，便可实现本发明。
【权利要求】
1. 一种双频陷波反射器的宽带领结天线，其特征在于该双频陷波反射器的宽带领结天 线包括两片领结辐射贴片（1)、馈电传输线（2)、介质基板（5)和陷波反射器（6);领结辐射 贴片（1)、馈电传输线（2)和陷波反射器 （6)都在介质基板（5)上；两片领结辐射贴片（1)的 形状是三角形，两片领结辐射贴片（1)成对跖状印制于介质基板（5)的两面，分别与馈电传 输线的导带（3)和馈电传输线的地（4)在馈电传输线的末端（10)相连；陷波反射器（6)由 两段长度不等、终端开路的左边微带开路线（11)和右边微带开路线（12)所组成的微带传 输线（7)构成；微带传输线（7)的导带和地分别印制于介质基板（5)的两面，左边微带开路 线（11)和右边微带开路线（12)分别置于馈电传输线（2)的两侧，其伸展方向与领结辐射贴 片（1)伸展的方向平行；陷波反射器的第一加载点（9)和陷波反射器的第二加载点（13)均 位于馈电传输线（2)的输入端（8)和馈电传输线的末端（10)之间，在陷波反射器的第一加 载点（9)，左边微带开路线（11)的导带和地分别与馈电传输线（2)的导带（3)和馈电传输线 的地（4)相连，在陷波反射器的第二加载点（13)，右边微带开路线（12)的导带和地分别与 馈电传输线（2)的导带（3)和馈电传输线的地（4)相连。
2. 根据权利要求1所述的双频陷波反射器的宽带领结天线，其特征在于所述的馈电传 输线（2)的地（4)的宽度在馈电传输线（2)的输入端（8)最宽，然后逐渐变窄、在馈电传输 线⑵的输入端（8)和陷波反射器的第一加载点（9)之间变为和馈电传输线⑵的导带（3) 一样的宽度。
3. 根据权利要求1所述的双频陷波反射器的宽带领结天线，其特征在于所述的左边微 带开路线（11)的长度约为第一陷波频段波长的四分之一，右边微带开路线（12)的长度约 为第二陷波频段波长的四分之一，以实现在两个陷波频段内抑制天线的辐射。
4. 根据权利要求1所述的双频陷波反射器的宽带领结天线，其特征在于所述的微带传 输线（7 )的左边微带开路线（11)和右边微带开路线（12 )的长度均比领结辐射贴片（1)的长 度要长，以实现反射器的作用；且陷波反射器的第一加载点（9)与馈电传输线的末端 （10) 之间的间距在约为四分之一最大工作波长附近进行调谐，陷波反射器的第二加载点（13)与 馈电传输线的末端（10)之间的间距在约为四分之一最小工作波长附近进行调谐，以同时实 现较佳反射器特性与匹配性能。
【文档编号】H01Q1/38GK104218312SQ201410516252
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】殷晓星, 赵洪新 申请人:东南大学