基于雙s形結構的雙頻陷波超寬帶天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種天線，具體設計一種基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線，并且在此基礎之上實現(xiàn)在WLAN信號雙頻段的陷波功能。
【背景技術】
[0002]隨著移動通信的飛速發(fā)展，通信系統(tǒng)對天線帶寬的要求越來越高。自從美國聯(lián)邦通信委員會(Federal Communicat1ns Commiss1n)在 2002 年 2 月 14 日允許 3.1一10.6GHz頻段商用以來，超寬帶技術在學術和商業(yè)領域得到了更廣泛地關注，同時對超寬帶天線也提出了更高的要求，使之比傳統(tǒng)天線的設計更具挑戰(zhàn)性，主要表現(xiàn)在:天線除了需要具有超寬的工作頻帶(一般為3.1GHz-10.6GHz)，還要能夠保持尺寸的緊湊，重量的輕薄，并且易于與平面大規(guī)模電路集成。
[0003]然而，目前的超寬帶通信所占用的頻帶和無線局域網(wǎng)有共用的部分，因此需要設計的天線能夠降低給無線局域網(wǎng)帶來干擾，設計具有陷波特性的超寬帶天線成為目前研宄的熱點。如果沒有適當?shù)脑O計來抑制諧波共振和寄生發(fā)射，天線將對附近的設備產(chǎn)生電磁干擾，危及系統(tǒng)本身和鄰近的系統(tǒng)的正常工作，特別是對目前使用的局域網(wǎng)系統(tǒng)造成干擾。添加濾波器是最常使用的解決此類問題的方法，但往往會造成天線和微波電路不匹配，甚至降低系統(tǒng)的整體效能，因此設計具有陷波特性的基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線是解決此問題的常用方法之一，同時解決目前天線的結構和工藝比較復雜的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種結構簡單，體積小巧，帶寬較寬的具有陷波特性的S型超寬帶天線，帶寬范圍在2.03?15.1GHz，阻抗帶寬達到174%，完全覆蓋超寬帶頻率范圍，并且在此基礎之上通過雙S形結構，在WLAN雙頻段實現(xiàn)陷波功能，減小WLAN信號的干擾。該天線可以使用在電子偵查、電子對抗等軍事設備和民用設備上。
[0005]本實用新型所述的技術方案是:
[0006]基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線，其特征是:包括介質(zhì)基板(I)，第一 S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元(3)，微帶傳輸線(4)，共面波導接地面(5)，第一 S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元(3)、微帶傳輸線(4)、共面波導接地面
(5)都印刷在介質(zhì)基板(I)上表面，第一 S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元
(3)位于介質(zhì)基板(I)的中部，微帶傳輸線(4)從介質(zhì)基板(I)邊緣引向第一 S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元(3)并與其連接，兩片共面波導接地面(5)分別固定于微帶傳輸線(4)兩側(cè)且與微帶傳輸線(4)有間隙。
[0007]所述的基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線，其特征是:輻射貼片單元由第一 S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元(3)兩個S形輻射貼片單元構成。
[0008]所述的基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線，其特征是:共面波導接地面由兩片弧形切片結構金屬構成。
[0009]有益效果:
[0010](I)本實用新型天線單層印制電路板工藝即可實現(xiàn)，結構簡單緊湊，體積小巧，加
[0011]工方便，成本低。
[0012](2)本實用新型所述采用雙S形輻射貼片單元，通過調(diào)節(jié)矩形槽的尺寸調(diào)整陷波頻
[0013]率，實現(xiàn)超寬帶通信與互擾通信系統(tǒng)相互兼容，協(xié)同通信。
[0014](3)本實用新型所設計的天線采用共面波導，印刷在介質(zhì)基板同一面上，有利于與
[0015]微波集成電路集成。
[0016]具體結構:
[0017](I)本實用新型的輻射貼片單元采用S形結構展寬帶寬。
[0018](2)本實用新型所述的在輻射單元上刻矩形條結構槽，通過調(diào)節(jié)矩形結構槽的具體尺寸調(diào)整陷波頻率的位置，采用雙S形結構實現(xiàn)WLAN雙頻段的陷波，從而實現(xiàn)超寬帶通信與互擾通信系統(tǒng)之間相互兼容協(xié)同通信。
[0019](3)本實用新型天線具體尺寸:介質(zhì)基板寬W = 25mm，長L = 30mm,厚度h =
1.6mm，福射貼片單元 W1= 6.3mm，L 丨=4.5mm，W 2= 15mm，L 2= 10mm，W sl= 3.5mm，L 4 =0.5mm，W3= 1mm，兩矩形槽尺寸相同Ws2= 8mm，L5= 1mm，兩矩形槽尺寸相同。共面波導接地面長L6= 12mm，寬W 5= 1mm,圓弧半徑R5=W5= 1mm,與微帶線縫隙寬度W4=0.5mm，微帶傳輸線寬L3= 2_。單層印制電路板工藝即可實現(xiàn)，結構簡單緊湊，體積小巧，加工方便，成本低，便于批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的正面圖；
[0021]圖2為本實用新型的尺寸圖；
[0022]圖3為本實用新型的S參數(shù)仿真圖；
【具體實施方式】
[0023]天線實例:
[0024]如圖1所示，具有陷波特性的基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線，其組成包括:介質(zhì)基板(I)，第一 S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元(3)雙S形輻射貼片單元，微帶傳輸線(4)，共面波導接地面(5)。所述的第一 S形輻射貼片單元(2)和第二S形輻射貼片單元(3)雙S形輻射貼片單元、微帶傳輸線(4)、共面波導接地面(5)都印刷在介質(zhì)基板上表面。具體尺寸:W = 25mm，L = 30mm，h = 1.6mm，W1= 6.3mm，L 丨=4.5mm，W 2=15mm, L2= 10mm, W sl= 3.5mm, L 4= 0.5mm, W 3= 1mm, W s2= 8mm, L 5= Imm0 L 6= 12mm,W5= 10mm, R5= W5= 10mm, W4=0.5mm, L 3= 2mm。
[0025]所述的介質(zhì)基板⑴為聚四氟乙稀材質(zhì)，厚度1.6mm，相對介電常數(shù)為2.55。
[0026]所述的雙S形輻射貼片單元具有長方形槽型結構，實現(xiàn)天線的超寬帶特性。
[0027]所述的微帶傳輸線(4)特征阻抗50 Ω，線寬2mm，實現(xiàn)很好的阻抗匹配。
[0028]基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線具有很好的陷波特性。在圖3中可以看出，該天線的帶寬范圍為2.03?15.1GHz，達到超寬帶天線帶寬的要求，完全覆蓋超寬帶天線頻率范圍。根據(jù)加載的雙S形結構，阻抗帶寬范圍內(nèi)實現(xiàn)雙陷波特性，可見在5.11?
5.98GHz范圍內(nèi)值大于2，存在較大的反射波，頻率范圍正好覆蓋WLAN雙信號頻率段，即該通過加載的矩形結構槽在WLAN信號頻段形成反射，可以有效的抑制WLAN雙頻段信號的干擾，很好的消除或者降低超寬帶天線對電磁的干擾，實現(xiàn)良好的通信需求。
【主權項】
1.基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線，其特征是:包括介質(zhì)基板(I)，第一S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元(3)，微帶傳輸線(4)，共面波導接地面(5)，第一S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元(3)、微帶傳輸線(4)、共面波導接地面(5)都印刷在介質(zhì)基板(I)上表面，第一 S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元(3)位于介質(zhì)基板(I)的中部，微帶傳輸線(4)從介質(zhì)基板(I)邊緣引向第一 S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元(3)并與其連接，兩片共面波導接地面(5)分別固定于微帶傳輸線(4)兩側(cè)且與微帶傳輸線(4)有間隙。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線，其特征是:共面波導接地面由兩片弧形切片結構金屬構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線，其特征是:輻射貼片單元由第一 S形輻射貼片單元(2)和第二 S形輻射貼片單元(3)兩個S形輻射貼片單元構成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種在WLAN頻段具有雙陷波特性的基于雙S形結構的雙頻陷波超寬帶天線，其組成包括：介質(zhì)基板(1)，第一S形輻射貼片單元(2)和第二S形輻射貼片單元(3)，微帶傳輸線(4)，共面波導接地面(5)。所述的第一S形輻射貼片單元(2)和第二S形輻射貼片單元(3)、微帶傳輸線(4)、共面波導接地面(5)都印刷在介質(zhì)基板(1)上表面。本實用新型結構緊湊，尺寸小巧，通過改變矩形結構槽的寬度和深度，可調(diào)整陷波頻率，解決超寬帶通信系統(tǒng)同頻干擾的問題。
【IPC分類】H01Q1-50, H01Q1-48, H01Q1-38, H01Q5-321, H01Q5-25
【公開號】CN204538227
【申請?zhí)枴緾N201420818607
【發(fā)明人】趙永生, 孫照清, 段瀚林
【申請人】哈爾濱飛羽科技有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2014年12月21日