一种基于CSRR结构双面超宽带双陷波天线的制作方法

本实用新型属于通讯
技术领域：
，具体涉及一种基于csrr结构双面超宽带双陷波天线。
背景技术：
：天线作为通过辐射来接受和发射信号的重要媒介，是超宽带通信系统中至关重要的一部分。超宽带天线不仅作为现代军事应用中最为广泛的通信技术，在民用方面也得到相当有利的支持和发展。由于对天线的设计要求更为苛刻，因此将天线体积进行缩减是很重要的，小型化的设计理念符合现代化集成技术的高速发展，体积较小的天线更能够适应各种电子设备的需求。然而超宽带天线小型化的代价是天线工作性能以及工作带宽的下降，如何对其体积和性能进行权衡和取舍也是亟需解决的一类问题。伴随着超宽带系统的应用越来越深入和广泛，超宽带天线的设计与研究也逐渐走向成熟，这一类的天线在今后将发挥更大的作用。然而，尽管uwb天线具有频带宽、传输速率高，抗多径能力强、穿透能力强、功率低、功耗小等特点，但是uwb的频段范围与wimax（3.3~3.6ghz）和x波段（7.25~7.75ghz）产生了重叠，这种类型的窄带通信系统无疑是造成超宽带系统信号干扰的一大因素。中国专利号为201621408258.6的专利提出了一种基于左手材料的超宽带限波滤波器，该滤波器结构紧凑，能有效减小滤波器的尺寸，改善滤波性能，但是该滤波器滤波范围较小，不能同时避免一个或多个信号的干扰，因此有必要设计一款天线使超宽带天线有效地实现陷波的功能，同时避免一个乃至多个不同的信号干扰，使设备能够高效得进行工作。技术实现要素：为了解决以上所述的问题，本实用新型提供了一种基于csrr结构双面超宽带双陷波天线。本实用新型是通过以下技术方案实现的。一种基于csrr结构双面超宽带双陷波天线，包括基板，所述基板的一面设有共同圆心的第一圆环、第二圆环和第三圆环，基板上还设有第一矩形，第一矩形与三个圆环位于同一面上；其中，所述第三圆环在第二圆环内，第二圆环在第一圆环内，第二圆环与第一圆环之间为第一凹槽，第三圆环与第二圆环之间为第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽为开口形凹槽，其开口相对设置，所述第一凹槽开口部分的中心、第二凹槽开口部分的中心、第一矩形的中心在同一直线上，第一圆环与第一矩形为一个整体，所述第一矩形与接地板垂直固定，所述接地板与基板垂直；所述基板的另一面设有第二矩形，所述第二矩形与接地板垂直固定，所述第二矩形设有缺口，缺口的中心在所述直线上；所述第一圆环、第二圆环、第三圆环、第一矩形、第二矩形表面覆铜。所述基板的材质为fr微波介质。所述缺口为矩形。所述第一矩形、第二矩形分别与接地板焊接连接。所述的基板为通过蚀刻双面覆铜的fr微波介质的方法制作的基板。相对于现有技术而言，本实用新型的有益效果为：本实用新型设计的基于csrr结构双面超宽带双陷波天线，该天线结构紧凑，尺寸较小，能够有效的滤除wimax和x波段信号对超宽带天线产生的电磁干扰。仿真的辐射方向图在水平面内呈现良好的全向性，较好的满足了超宽带无线通信要求。附图说明按照下列附图可以更好理解本实用新型原理，附图中：图1是本实用新型正视图。图2是本实用新型后视图。图3是本实用新型正面立体图。图4是本实用新型背面立体图。图5是本实用新型正面透视图。图6是本实用新型s11回波损耗图。图7是本实用新型经仿真软件传真天线驻波比vswr图。附图中，基板7的长为l，宽为w；第一圆环1的外径为r1；第二圆环2的外径为r3；第三圆环3的外径为r2、内径为r；第一凹槽12与第二凹槽23的开口长度为d3，第一凹槽12与第二凹槽23的径向距离为d2（图中未示出）；第一矩形5的边长分别为h、d1；第二矩形4的边长为l1和l；缺口41的边长分别为w1、l2。具体实施方式以下将参考附图说明，结合以下特定实施例来详细说明本实用新型。尽管本实用新型提出了一些特定的数值，应当指出，本实用新型提出的数值只是为了便于理解，本实用新型的实施例可以多种方式进行改动，且均不偏离本实用新型的精神或内容。如图1-5所示：一种基于csrr结构双面超宽带双陷波天线，包括基板7，基板7的一面设有共同圆心的第一圆环1、第二圆环2和第三圆环3，在基板7上还设有第一矩形5，第一矩形5与三个圆环在同一面上。其中，第三圆环3在第二圆环2内，第二圆环2在第一圆环1内，第二圆环2与第一圆环1之间为第一凹槽12，第三圆环3与第二圆环2之间为第二凹槽23，第一凹槽12和第二凹槽23为开口形凹槽，其开口相对设置，第一圆环1与第一矩形5为一个整体，第一矩形5与接地板6垂直固定，接地板6与基板7垂直，第一凹槽12开口中心、第二凹槽23开口中心、第一矩形5几何中心在同一直线上。需要说明的是，第一凹槽12和第二凹槽23的开口中心，是指：开口处的几何中心；即当第一凹槽和第二凹槽为未封闭的环槽时，那么开口中心即为开口处圆弧的中心点；若第一凹槽12和第二凹槽23在实施时为未封闭的矩形，那么开口中心即为开口处连接线的中心点。基板7的另一面设有第二矩形4，第二矩形4与接地板6垂直固定，第二矩形4设有缺口41，缺口41的几何中心也在直线上，即缺口41的几何中心、第一矩形5的几何中心、第一凹槽开口中心、第二凹槽开口中心四点共线。第一圆环1、第二圆环2、第三圆环3、第一矩形5、第二矩形4表面覆铜；第一凹槽12与第二凹槽23形成一个互补型的开口谐振环csrr，开口谐振环csrr具有阻带特性，利用其阻带特性，在超宽带天线上设置该互补型的开口谐振环csrr，可以使超宽带天线具有陷波功能。如图3-4所示，基板7的材质为fr4微波介质。如图5所示，缺口41为矩形。为使第一矩形5和第二矩形4分别与接地板6固定，其固定方式采用焊接。如图3、图4所示，天线的结构还能通过蚀刻双面覆铜的fr4微波介质基板的方法制作，相比起在第一圆环1、第二圆环2、第三圆环3、第一矩形5、第二矩形4的表面覆铜而言，通过蚀刻双面覆铜的fr4微波介质基板的方法更容易操作。天线是通过两个开口的的第一凹槽12和第二凹槽23形成互补的开口谐振环csrr，将互补开口谐振环结构加载到超宽带天线上，使超宽带天线具有陷波功能。整个超宽带频段范围为2.99~10.62ghz，在此频段范围内，不工作的窄带信号频段范围为：3.34~3.69ghz和7.16~7.84ghz，将整个超宽带频段范围中的不工作的窄带信号频段去除后，其回波损耗s11小于-10db。实施例1：在初步设计出天线结构之后，本实施例中，天线结构具体参数如表1所示，通过制作出上述结构的天线，同时选取的基板7材质的相对介电常数εr值为4.6、损耗角正切tanơ值为0.017，双面覆铜后fr4微波介质基板7的总厚度为1.6mm，符合本设计的材料要求。（εr=4.6，tanσ=0.017，表1中的长度单位：mm）lwr1r2r3d3d1d2rhl1l2w126248461.630.52.757.570.74表1如图6所示，采用hfss软件进行仿真计算，形成回波损耗图s11，从图中可知，在信号范围在3.34~3.69ghz和7.16~7.84ghz频段之外，天线在2.99~10.62ghz频段内的回波损耗s11小于-10db。显然，所发明的天线符合超宽带要求，且可以滤除wimax和x波段信号对超宽带天线产生的电磁干扰。如图7所示，采用仿真软件仿真天线驻波比vswr后，形成vswr图，从图中可知，在超宽带所覆盖的2.99~10.62ghz频段内，当频率范围处于3.34~3.69ghz和7.16~7.84ghz频段内天线驻波比远大于2，表明超宽带陷波天线在此范围内具有抑制信号的作用，无法正常工作，实现了对x波段窄带信号的滤波作用。以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本使用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。当前第1页12