一种小型陷波超宽带印刷天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种小型陷波超宽带印刷天线，该天线可应用于军事和民用通信终端设备上。该天线由介质基板、辐射贴片、微带馈线、接地面组成。辐射贴片和微带馈线相连与接地面分别印刷在介质基板的两侧，辐射贴片由圆形和十字形结构组成，其中圆形辐射贴片内部开有正方形槽，槽内附加有十字形结构，接地面中间上方刻有矩形槽。本实用新型天线的陷波特性良好，陷波频段与干扰频段基本吻合，工作带宽可调，通带匹配特性好，体积小，制作简便。
【专利说明】
一种小型陷波超宽带印刷天线
【技术领域】
[0001]在本实用新型属于天线领域，尤其涉及一种小型陷波超宽带印刷天线。
【背景技术】
[0002]自从2002年I月14日，美国联邦通信委员会将3.1_10.6GHz频段划归为民用的免许可证的超宽带频段后，超宽带短距离通信技术便成为无线通信领域激烈竞争的焦点。但是在UWB的整个带宽内存在许多已经使用的频段，如无线局域网WLAN，UWB会对存在的窄带系统造成潜在干扰，降低系统的效能，因此研究具有陷波特性的超宽带印刷天线已经成为科技人员研究的热门课题。
[0003]目前实现超宽带天线一般采用引入带阻滤波器的方法来滤除频带内的干扰信号，这样做增加了制作成本，而且不利于天线小型化的实现。通过给天线添加陷波，有效地解决了频带内的干扰信号。天线的陷波结构实现形式最常用的是开槽技术，如李明，李迎松等人在《应用科技》第三十八卷第九期提出的一种小型化陷波超宽带天线，虽然陷波带宽比较宽，但仍存在着天线结构比较复杂，高频段辐射特性不佳等问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型陷波超宽带天线采用圆形辐射贴片，在圆形辐射贴片上切掉正方形槽，然后在正方形槽内添加十字形结构来实现陷波功能，另外在接地面上开矩形槽可以达到优化阻抗带宽的目的，通过调节矩形槽的尺寸，也可以调节微带线的特征阻抗，从而达到展宽频带的目的。
[0005]本实用新型采用如下技术方案:
[0006]本实用新型陷波超宽带天线包括介质基板、辐射贴片、微带馈线、接地面，其特征是:所述的介质基板正面印刷有辐射贴片和微带馈线，所述的微带馈线与辐射贴片相连，所述的介质基板背面印刷有接地面，并开有矩形槽。其中辐射贴片为圆形结构和十字形结构组合而成，并在圆形辐射贴片上开有正方形槽。
[0007]本方案效果是:通过在圆形辐射贴片内部开槽，有效的减小了天线辐射贴片的面积，缩小了天线的尺寸；通过改变开槽的长度，可以调节陷波的频带宽度；通过在槽内部插入矩形调谐微带线，在调谐微带线中底部增加横向矩形，可以调节陷波的中心频率，优化陷波的特性，防止造成频带资源的浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型陷波超宽带印刷天线的正面图。
[0009]图2是本实用新型陷波超宽带印刷天线的背面图。
[0010]图3是本实用新型陷波超宽带印刷天线的回波损耗曲线图。
[0011]图4是本实用新型陷波超宽带印刷天线的电压驻波比曲线图。
[0012]图5是本实用新型陷波超宽带印刷天线在3GHz的辐射方向图。
[0013]图6是本实用新型陷波超宽带印刷天线在5GHz的辐射方向图。
[0014]图7是本实用新型陷波超宽带印刷天线在7GHz的辐射方向图。
[0015]图8是本实用新型陷波超宽带印刷天线在9GHz的辐射方向图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
[0017]参见图1和图2，该陷波超宽带印刷天线由介质基板1、微带馈线2、辐射单元3、正方形槽4、辐射单元5、接地面6和矩形槽7组成。
[0018]具体实施如下:辐射单元3位于介质基板I正面的上方，微带馈线2位于介质基板I正面的下方，两者位于介质基板I的中央，呈轴对称结构。正方形槽4开在辐射单元3的内部，正方形槽4被介质基板I的中轴线垂直平分，辐射单元5是一个上下不对称左右对称的十字形结构，接地面6位于介质基板I背面的下方，矩形槽7开在接地面6上，位于微带馈线的正下方，接地面和矩形槽是左右对称结构。
[0019]参见图1、图2，天线的辐射贴片、接地面和微带馈线，在图中用阴影表示，天线的形状可以由腐蚀得到。本实施例中标号I是介质基板，其材料是聚四氟乙烯(FR-4)，其介电常数是4.4，其长宽厚度的尺寸是40mmX 27mmX 1.5mm ;标号2是微带馈线，其长宽尺寸为12mmX2.4mm ;标号3是圆形福射单元,半径为12mm ;标号4是正方形槽,其边长为8mm,正方形槽中心位于圆形辐射单元圆心正下方4.5_处；标号5是十字形辐射单元，十字形结构的横向长宽尺寸为4mmX2mm,纵向长宽尺寸为6.5mmX 1.2mm,其中横向矩形距离纵向矩形底部Imm ;标号6是接地面，其长宽尺寸为27mmXll.8mm ;标号7是矩形槽，其长宽尺寸为4mmX 2mm,矩形槽位于微带馈线的正下方,与接地面的上边缘相切。
[0020]图3是本实施例的反射系数曲线图，从图3中可以看到天线的阻抗带宽为2.9GHZ-10.8GHz，倍频带宽为3.7:1，达到FCC (美国联邦通信委员会)的频带要求，其中在5GHz-6GHz频段回波损耗大于_10dB。图4是本实施例的驻波比曲线图，从图4中可以看出此天线在陷波频段驻波比大于2。图5、图6、图7和图8分别是本实施例在频率3GHz、5GHz、7GHz和9GHz时该天线的方向图，从图中可以看出本实施例在整个频段内具有很好的方向性，满足设计要求。
[0021]上述实例为本实用新型较佳的实施方式，另外在本实施例的基础上，改变圆形辐射单元的大小、正方形槽的位置以及十字形结构的尺寸和形状，都应包含在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种小型陷波超宽带印刷天线，其组成包括介质基板、辐射贴片、微带馈线、接地面，其特征是:所述的介质基板正面印刷有辐射贴片和微带馈线，所述的微带馈线与辐射贴片相连，所述的介质基板背面印刷有接地面，并开有矩形槽。
2.根据权利要求1所述的一种小型陷波超宽带印刷天线，其特征包括:所述的辐射贴片为圆形结构和十字形结构的组合。
3.根据权利要求2所述的一种小型陷波超宽带印刷天线，其特征包括:所述的圆形辐射贴片内部开有正方形槽，正方形槽位于圆心偏下位置。
4.根据权利要求2所述的一种小型陷波超宽带印刷天线，其特征包括:所述的十字形辐射贴片，为上下不对称、左右对称结构。
【文档编号】H01Q13/10GK204045737SQ201420286962
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】郑宏兴, 万小凤, 张玉贤, 计雷雷, 彭升 申请人:天津职业技术师范大学