一種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，通信系統(tǒng)對(duì)天線的要求越來(lái)越高，設(shè)計(jì)具有多個(gè)頻帶陷波特性的超寬帶多入多出天線是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。多入多出Multiple-1nput-multiple-output (ΜΙΜΟ)技術(shù)，因?yàn)槟軌虼蠓仍黾有诺廊萘?，而且不需要額外的增加頻譜范圍和輸入功率，日益成為天線設(shè)計(jì)新的重要研究方向。超寬帶ultra-wideband(UWB)是一種具有很寬頻帶，應(yīng)用于大容量、高數(shù)據(jù)傳輸速率的無(wú)線便攜式設(shè)備中的通信技術(shù)。為了進(jìn)一步更大幅度的增加信道容量，近些年來(lái)，ΜΙΜ0技術(shù)逐漸引入到超寬帶天線的設(shè)計(jì)中來(lái)?？紤]到工作在不同頻段的系統(tǒng)間會(huì)存在干擾的問(wèn)題，設(shè)計(jì)具有在多個(gè)頻帶都具有陷波特性的超寬帶MHTO天線是當(dāng)今的研究趨勢(shì)。比如，工作在超寬帶頻段3.lGHz-10.6GHz，同時(shí)能夠?yàn)V除無(wú)線局域網(wǎng) wireless local area network (WLAN)的 5.15GHz_5.35GHz, 5.725GHz-5.825GHz和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的C頻帶3.7GHz-4.2GHz的天線。隨著高速集成電路的快速發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)備向一體化，小型化，集成化不斷邁進(jìn)，作為無(wú)線電子設(shè)備的終端，現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)天線提出了小型化、易于集成的要求。
[0003]小型化的多陷波超寬帶ΜΠΚ)天線是一種常用的能有效濾除多個(gè)干擾頻段的陣列天線。傳統(tǒng)的超寬帶ΜΜ0天線陷波的實(shí)現(xiàn)方法主要有三種:一是在輻射貼片或者地板上開(kāi)槽作為諧振器，二是在輻射貼片或者地板上延伸出特殊結(jié)構(gòu)作為諧振器，三是在輻射貼片或者地板周圍放置寄生的特殊結(jié)構(gòu)作為諧振器。這些諧振器能夠在特定的頻率形成諧振從而達(dá)到在特點(diǎn)頻段少向外輻射能量的目的。
[0004]傳統(tǒng)的具有陷波特性的超寬帶多入多出天線，由于尺寸的限制，只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)或兩個(gè)陷波頻帶。而且一個(gè)突出的缺陷是陷波頻帶過(guò)寬，從而使有用的頻段被濾除，浪費(fèi)了一定的可用頻率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明提供一種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線。
[0006]本發(fā)明采用傳統(tǒng)的微帶線饋電方法，利用多個(gè)新的諧振器進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多個(gè)較窄的陷波頻帶，并通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)寬度漸增的地板延伸枝節(jié)來(lái)提高全頻段的饋電端口間隔離度，得到一種新型的具有多頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線。尺寸緊湊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造成本低，工程實(shí)用性高。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]—種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線，包括介質(zhì)基板，所述介質(zhì)基板的正面印制兩個(gè)矩形輻射單元，所述兩個(gè)矩形輻射單元關(guān)于介質(zhì)基板中線對(duì)稱，所述介質(zhì)基板背面印制地板，每個(gè)矩形輻射單元內(nèi)開(kāi)有倒U形槽，還包括兩條輸入端饋線，所述矩形輻射單元與輸入端饋線連接，每條輸入端饋線兩側(cè)均設(shè)有寄生條，包括內(nèi)側(cè)寄生條及外側(cè)寄生條。
[0009]所述地板的中軸線設(shè)有寬度漸增的地板延伸枝節(jié)，所述寬度漸增的地板延伸枝節(jié)與地板連接。
[0010]所述倒U形槽具體位于矩形輻射單元的中間，且沿著矩形輻射單元的邊緣進(jìn)行開(kāi)槽。
[0011 ] 所述倒U形槽的總長(zhǎng)度為25.6mm。
[0012]所述輸入端饋線為特征阻抗50歐姆的微帶線。
[0013]所述內(nèi)側(cè)寄生條長(zhǎng)度為16.0mm，所述外側(cè)寄生條長(zhǎng)度為17.4mm。
[0014]所述兩條輸入端饋線關(guān)于介質(zhì)基板中線對(duì)稱。
[0015]所述內(nèi)、外側(cè)寄生條均為C形寄生條。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017](1)用平面的結(jié)構(gòu)完全覆蓋了超寬帶頻段，3.lGHz-10.6GHz，同時(shí)能夠有效地濾除三個(gè)干擾頻段:無(wú)線局域網(wǎng) wireless local area network (WLAN)的 5.15GHz_5.35GHz, 5.725GHz-5.825GHz和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的C頻帶3.7GHz-4.2GHz。最重要的是，由于陷波頻帶極窄，使得5.35GHz-5.725GHz的可用頻率節(jié)省出來(lái)，可以得到有效利用。
[0018](2)整個(gè)天線的平面尺寸，包含地板為30mmX 26mm，占用的尺寸極其小，而且可用平面印刷工藝和低成本的FR4板材，降低了制造成本。
[0019](3)天線的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，工作模式清晰，而且各個(gè)陷波頻段內(nèi)的模式可獨(dú)立靈活的調(diào)節(jié)，從而用于濾除其他干擾頻率。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明一種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖3是圖1的仰視結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖4是圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖5為本發(fā)明實(shí)施仿真的回波損耗與頻率關(guān)系圖。
[0025]圖6為本發(fā)明實(shí)施例仿真的端口間隔離度與頻率關(guān)系圖。
[0026]圖7為本發(fā)明實(shí)施仿真的增益圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0028]實(shí)施例
[0029]本實(shí)施例中把靠近介質(zhì)基板中線一側(cè)稱為內(nèi)側(cè)，未靠近介質(zhì)基板中線一側(cè)成為外側(cè)。
[0030]如圖1所示，一種具有三頻段陷波特性的超寬帶多入多出天線，包括介質(zhì)基板，所述介質(zhì)基板正面印制兩個(gè)矩形輻射單元1、2，所述兩個(gè)矩形輻射單元關(guān)于介質(zhì)基板中軸線對(duì)稱，所述介質(zhì)基板背面印制地板9，本實(shí)施例中地板為矩形，兩個(gè)矩形輻射單元1、2相當(dāng)于兩個(gè)單極子天線，用來(lái)形成寬度覆蓋3.1-10.6GHz的工作頻帶。
[0031]所述每個(gè)矩形輻射單元內(nèi)開(kāi)有倒U形槽，所述倒U形槽位于矩形輻射單元的中間位置，所述倒U形槽沿著矩形單元邊緣開(kāi)槽，本實(shí)施例中倒U形槽的長(zhǎng)度都為25.6mm，相當(dāng)于半波長(zhǎng)模式諧振于衛(wèi)星通信系統(tǒng)C頻帶的4.0GHz附近，能夠有效地濾除干擾頻段:衛(wèi)星通信系統(tǒng)的C頻帶3.7GHz-4.2GHz ；
[0032]本發(fā)明還包括兩條輸入端饋線3、4，所述兩條輸入端饋線關(guān)于介質(zhì)基板中線對(duì)稱，兩個(gè)矩形輻射單元分別與兩條輸入端饋線連接，每條輸入端饋線兩側(cè)均設(shè)有寄生條，兩側(cè)的寄生條關(guān)于輸入端饋線對(duì)稱，內(nèi)側(cè)和外側(cè)寄生條分別相當(dāng)于半波長(zhǎng)模式諧振于WLAN5.2GHz和WLAN 5.8GHz附近，能夠有效地濾除干擾頻段無(wú)線局域網(wǎng)wireless local areanetwork(WLAN)的 5.15GHz_5.35GHz 和 5.725-5.825GHz0
[0033]所述內(nèi)、外側(cè)寄生條均為C形寄生條，具體是類似方形的C形，濾除效果最好。
[0034]本實(shí)施例中每條輸入端饋線均有內(nèi)側(cè)寄生條及外側(cè)寄生條，所述內(nèi)、外側(cè)寄生條關(guān)于輸入端饋線對(duì)稱，內(nèi)側(cè)寄生條7、8長(zhǎng)度為16_，相當(dāng)于半波長(zhǎng)模式諧振于WLAN 5.8GHz附近；外側(cè)寄生條5、6的長(zhǎng)度為17.4_，相當(dāng)于半波長(zhǎng)模式諧振于WLAN 5.2GHz附近。
[0035]所述地板的中軸線設(shè)有寬度漸增的地板延伸枝節(jié)10，所述寬度漸增的地板延伸枝節(jié)10與地板9連接，地板延伸枝節(jié)的寬度逐漸增大來(lái)調(diào)節(jié)整個(gè)超寬帶頻帶的隔離度。
[0036]所述輸入端饋線3、4為特征阻抗50歐姆的微帶線。
[0037]如圖2、圖3及圖4所示，本實(shí)施例的具體尺寸如下:
[0038]介質(zhì)基板的厚度Η = 0.8，介質(zhì)基板的橫向?qū)挾萕 = 30，地板的延伸枝節(jié)自下往上的第一部分的橫向?qū)挾仍u(píng)⑵二 3，地板延伸枝節(jié)自下往上的第二部分的橫向?qū)挾?.2，地板延伸枝節(jié)自下往上的第三部分的橫向?qū)挾萕M= 8.8，矩形輻射單元