CN106876942A - 一种新型的阻带陡峭的uwb天线 - Google Patents

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孟祥余
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Abstract

一种新型的阻带陡峭的UWB天线，涉及一种陷波频段位于WLAN、WiMAX频段的UWB带阻天线。该天线由介质基板(106)、形成于介质基板上的辐射单元(101)、阻抗匹配输入微带线(102)、DGS结构(107)；所述介质基板上的辐射单元(101)上刻有槽形结构(103)，DGS结构由T形槽(104)和正方形槽(105)构成。本发明利用辐射单元、阻抗匹配输入微带线、与金属接地板实现UWB要求的通带带宽，利用圆形辐射单元提高阻带衰减抑制，利用DGS结构和辐射单元上的槽形结构来实现陷波特性。本发明涉及的天线阻带在3.7GHz和5.75GHz附近，避免了与WLAN系统、WiMAX系统的相互干扰。

Description

一种新型的阻带陡峭的UWB天线
技术领域
本发明涉及一种UWB陷波天线，尤其是涉及一种新型的阻带陡峭的UWB天线，该天线可以抑制超宽带系统对WiMAX系统(3.3-3.7GHz)、WLAN系统(5.15-5.35GHz)，(5.725-5.825GHz)的干扰。
背景技术
2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)批准3.1-10.6GHz频段用于商用通信，因此UWB得到广泛的应用。
然而，由于超宽带通信覆盖的频带较宽，有些频带与其它无线系统共用频带资源，有可能和其它系统相互干扰，如WiMAX系统(3.3-3.7GHz)和WLAN系统(5.15-5.35GHz)，(5.725-5.825GHz)。如何解决同频干扰成为UWB研究重要内容，因此具有阻带特性的超宽带天线有很高的实用价值。
近年来出现了很多超宽带带阻天线的设计思路，如辐射贴片上开槽、介质板背面寄生金属贴片、增加开环谐振腔、设计工作在不同频带的天线相互形成阻带等。但这些方法都存在局限性，比如天线体积大，不利于系统集成；阻带的中心频率不易调节。本发明中，采用近年来受到广泛关注的DGS结构，形成带阻特性。
缺陷地结构(DGS-defected ground structure)是通过在接地板上刻蚀缺陷的图形形成的，在接地板上刻蚀缺陷的图形会扰乱地板上屏蔽电流的分布，改扰乱的电流分布能够改变传输线的特性，如：有效电感和有效电容，是的由DGS构成的微带线具有慢波特性和带阻特性。
DGS的结构由缺陷单元构成，它的带隙中心频率仅有缺陷单元决定，因此，DGS更加小巧，同时易于电磁场理论分析和等效电路建模分析，DGS的特性可用于谐波抑制、去噪、构造紧凑和新颖电路结构等，在微博毫米波集成电路中的有一定的优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的阻带陡峭的UWB天线，该天线可以抑制UWB系统与WLAN系统、WiMAX系统的相互干扰。
本发明所采用的技术方案：
本发明包括介质基板(106)、形成于介质基板上的辐射单元(101)、阻抗匹配输入微带线(102)、DGS结构(107)；所述介质基板上的辐射单元(101)上刻有槽形结构(103)，DGS结构由T形槽(104)和正方形槽(105)构成。
所述一种新型的阻带陡峭的UWB天线，其特征在于，圆形辐射单元(101)上的槽形结构(103)位于辐射单元的几何中心，且槽形结构中圆的半径为5mm。
所述一种新型的阻带陡峭的UWB天线，其特征在于，DGS结构(107)中两个T形槽(104)呈对称分布，两个正方形槽(105)呈对称分布。
所述一种新型的阻带陡峭的UWB天线，其特征在于，辐射单元(101)为圆形贴片。
所述一种新型的阻带陡峭的UWB天线，其特征在于，介质基板(106)采用FR4材料。
所述一种新型的阻带陡峭的UWB天线，其特征在于，所述阻带的频率分别在3.7GHz和5.75GHz附近，避免了与WiMAX系统(3.3-3.7GHz)、WLAN系统(5.725-5.825GHz)的干扰问题。
该发明天线相对于现有的天线具有以下的特性和优点：
设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉。
DGS结构的增加，形成了第二个阻带，且具有阻带带宽窄的优点。
附图说明
图1是本发明实施实例1的基本结构示意图。
图2是本发明实施实例1的基本结构正面示意图。
图3是本发明实施实例1的DGS结构示意图。
图4是本发明实施实例1的基本结构侧面示意图。
具体实施方式
本发明设计了一种新型的阻带陡峭的UWB天线，该滤波器可以避免与WLAN系统、WiMAX系统的相互干扰。
下面结合附图距离对发明做更详细的描述：
如图1所示，本发明的一种新型的阻带陡峭的UWB天线，介质基板上的辐射单元(101)、阻抗匹配输入微带线(102)、DGS结构(103)，采用铜材料。
本发明的一个实例如图2所示，介质基板(106)是介电常数为4.4的FR4材料，该介质基板的厚度为1.6mm。
介质基板下的金属接地板采用铜材料。
如图2所示，Rh、h1、f1、f2的长度分别为10mm、5mm、10mm、3mm；如图3所示，G、Wd、Ld、L1、L2、Wt、Ht的长度分别为5mm、0.6mm、7.5mm、15mm、7mm、12mm、4mm。
本发明利用圆形辐射单元提高阻带衰减抑制，利用DGS结构和辐射单元上的槽结构实现带阻特性。本发明涉及的天线阻带在3.7GHz和5.75GHz附近，避免了与WLAN系统、WiMAX系统的相互干扰。

Claims (5)

1.一种新型的阻带陡峭的UWB天线，其特征在于，包括介质基板(106)、形成于介质基板上的辐射单元(101)、阻抗匹配输入微带线(102)、DGS结构(107)；所述介质基板上的辐射单元(101)上刻有槽形结构(103)，DGS结构由T形槽(104)和正方形槽(105)构成。
2.根据权利要求1所述一种新型的阻带陡峭的UWB天线，其特征在于，圆形辐射单元(101)上的槽形结构(103)位于辐射单元的几何中心，且槽形结构中圆的半径为5mm。
3.根据权利要求1所述一种新型的阻带陡峭的UWB天线，其特征在于，DGS结构(107)中两个T形槽(104)呈对称分布，两个正方形槽(105)呈对称分布。
4.根据权利要求1所述一种新型的阻带陡峭的UWB天线，其特征在于，辐射单元(101)为圆形贴片。
5.根据权利要求1所述一种新型的阻带陡峭的UWB天线，其特征在于，介质基板(106)采用FR4材料。
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