CN205122768U - 一种双陷波超宽带天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种双陷波超宽带天线,包括基板,基板背面设置有地板,所述基板正面设置有辐射贴片以及与辐射贴片相连的微带馈电线;辐射贴片为椭圆球拍形;辐射贴片上设置有C型槽,其中C型槽位于椭圆球拍形辐射贴片的中下部且开口向下,C型槽与辐射贴片的底部和左右两边都设有间距;所述微带馈电线上设置有底部带有开口的第一矩形槽以及顶部和底部均带有开口的第二矩形槽,第一矩形槽的顶部与微带馈电线顶部齐平,第一矩形槽底部左右两边的槽道分别对应通过槽道与第二矩形槽顶部左右两边的槽道连通。本实用新型能够产生WiMAX和WLAN频段的双陷波,具有尺寸小、阻带匹配特性良好且阻带中心频率和带宽可控的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通讯天线技术领域,特别涉及一种双陷波超宽带天线,该天线工作频段为2.5~10.6GHz,特别是对WiMAX(3.3~3.7GHz)和WLAN(5.15~5.825GHz)两种常用通讯频段进行频带抑制。
背景技术
自从2002年,超宽带(Ultra-Wideband)民用通讯频段3.1~10.6GHz被美国联邦通信委员会(FCC)正是宣布确认,并成功应用于商业领域。UWB通讯系统的设计和应用以其低功耗、高带宽、易于设计等优点而备受关注。而超宽带天线作为UWB系统的重要组成部分,因其在极宽的频带内具有良好的全辐射特性和稳定的增益,制造成本低等优点逐渐成为近年来研究的热点。
但是,随着智能手机和平板电脑等一系列智能移动终端的不断研究和普及,无线局域网(Wireless-Local-Area-Network)的应用也越来越广泛,其频段5.15~5.825GHZ正被超宽带天线的工作频段所覆盖。同时,全球微波互联网络(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess,3.4~3.6GHz)和C波段卫星通讯系统(3.7~4.2GHz)也在UWB天线的频带范围内。为了抑制超宽带系统与各窄带系统之间的潜在干扰,在传统超宽带天线的基础上加入带阻特性,使其在特定的窄带系统频段呈现较大的反射系数,既陷波功能。
国内外近年来有不少文献都对超宽带陷波天线进行相关研究,产生陷波功能的方式也有很多。最早的现代意义上的超宽带陷波天线理论是由美国工程师Schantz等人在2003年提出。比如添加C形寄生元素,开口谐振环(Split-RingResonator),在辐射贴片或地板上蚀刻U形槽和E型槽,电磁带隙结构(ElectromagneticBandGapStructures)。然而,为了实现双陷波特性,必须采用多种结构。这大大增加了超宽带天线设计的复杂性和成本。单个共振结构也用来产生多重陷波功能,但是此种天线往往尺寸较大,一般为50×108平方毫米,因此制作成本也较高。目前超宽带陷波天线普遍存在陷波的阻带选择性不好的缺点,不能彻底的抑制其他窄带通信系统对超宽带系统的干扰的,并且由于阻带带宽不足,滤波效果较差,同时很多有用的频率也被浪费。另外很少有提及陷波结构对陷波带宽的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种尺寸小巧、结构简单、阻带匹配特性良好且阻带中心频率和带宽可控的双陷波超宽带天线,该超宽带天线能够产生满足WiMAX(3.3~3.7GHz)和WLAN(5.15~5.825GHz)频段的双陷波。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现:一种双陷波超宽带天线,包括基板,所述基板背面设置有地板,所述基板正面设置有辐射贴片以及与辐射贴片相连的微带馈电线;所述辐射贴片为椭圆球拍形;所述辐射贴片上设置有C型槽,其中C型槽位于椭圆球拍形辐射贴片的中下部且开口向下,C型槽与辐射贴片的底部和左右两边都设有间距;所述微带馈电线上设置有底部带有开口的第一矩形槽以及顶部和底部均带有开口的第二矩形槽,第一矩形槽的顶部与微带馈电线顶部齐平,第一矩形槽底部左右两边的槽道分别对应通过槽道与第二矩形槽顶部左右两边的槽道连通。
优选的,所述基板背面设置的地板为矩形形状,微带馈电线为矩形形状。
更进一步的,所述地板底部与基板底部齐平;地板左右两侧分别对应与基板左右两边齐平;地板顶部与基板顶部设有间距。
优选的,所述辐射贴片设置于基板正面的中上部,且与基板底部、顶部以及左右两边设有间距,所述微带馈电线设置于基板正面的中下部,微带馈电线的底部与基板底部齐平,微带馈电线的顶部与椭圆球拍形辐射贴片底部直边连接。
优选的,所述微带馈电线上的第一矩形槽和第二矩形槽设置在微带线的中上部,第一矩形槽和第二矩形槽与微带馈电线的底部和左右两侧都设有间距。
优选的,C型槽包括顶部的矩形槽道以及左侧的第一弧形槽道和右侧的第二弧形槽道,其中第一弧形槽道和第二弧形槽道分别与矩形槽道的左右两端连通。
更进一步的,所述椭圆球拍形辐射贴片的长半轴a=10mm,短半轴b=8mm;
所述椭圆球拍形辐射贴片上C型槽顶部的矩形槽道长度的一半L1=7.38mm,矩形槽道中心与第一弧形槽道以及第二弧形槽道最外侧的垂直距离均为L3=7.25mm,矩形槽道中心位置与第一弧形槽道以及第二弧形槽道最内侧的垂直距离均为L2=4.56,矩形槽道底边与C型槽底部开口的垂直距离W1=6.5mm,矩形槽道的宽度S1=0.6mm;
第一弧形槽道和第二弧形槽道的宽度均为Z3=0.76mm;
椭圆球拍形辐射贴片底部与微带馈电线顶部连接,即椭圆球拍形辐射贴片底部和微带馈电线顶部齐平,椭圆球拍形辐射贴片底部左右两端点对应与微带馈电线顶部左右两端点的垂直距离为Z2=4.72mm。
优选的,微带馈电线上第一矩形槽包括矩形形状的第一顶部槽道、第一左侧槽道、第一右侧槽道、第一底部左槽道、第一底部右槽道;其中第一顶部槽道与微带馈电线顶部齐平;第一左侧槽道和第一右侧槽道分别位与第一顶部槽道垂直,第一左侧槽道右上角和第一顶部槽道的左下角重叠;第一右侧槽道左上角和第一顶部槽道的右下角重叠;第一左侧槽道和第一右侧槽道分别对应与第一底部左槽道和第一底部右槽道垂直,其中第一左侧槽道的右下角与第一底部左槽道的左上角重叠,第一右侧槽道的左下角与第一底部右槽道的右上角重叠;
微带馈电线上第二矩形槽包括矩形形状的第二顶部左槽道、第二顶部右槽道、第二左侧槽道、第二右侧槽道、第二底部左槽道、第二底部右槽道;其中第二左侧槽道和第二右侧槽道分别对应与第二顶部左槽道和第二顶部右槽道垂直,并且第二左侧槽道顶边处于第二顶部左槽道的底边最左侧位置上,第二右侧槽道顶边处于第二顶部右侧槽道的底边最右侧位置上;第二左侧槽道和第二右侧槽道分别对应与第二底部左槽道和第二底部右槽道垂直,其中第二左侧槽道的右下角与第二底部左槽道的左上角重叠,第二右侧槽道的左下角与第二底部右槽道的右上角重叠;
第一矩形槽和第二矩形槽之间设置有矩形形状的第三槽道和第四槽道,第三槽道和第四槽道分别对应与第一底部左槽道和第一底部右槽道垂直,第三槽道和第四槽道分别对应与第二底部左槽道和第二底部右槽道垂直,其中第一底部左槽道的右下角与第三槽道的左上角重叠,第一底部右槽道的左下角与第四槽道的右上角重叠;第三槽道底边最左侧一部分处于第二顶部左槽道顶边的最右侧位置上,第四槽道底边最右侧一部分处于第二顶部右槽道顶边的最左侧位置。
更进一步的,微带馈电线上第一矩形槽第一顶部槽道长度的一半S2=0.61mm,第一矩形槽第一左侧槽道、第一右侧槽道的长度均为S3=2.3mm,第一矩形槽第一底部左槽道、第一底部右槽道的长度均为S4=0.43mm,第三槽道和第四槽道的长度为S5=1mm;
微带馈电线上第二矩形槽第二顶部左槽道、第二顶部右槽道的长度均为S6=0.6mm,第二矩形槽第二左侧槽道、第二右侧槽道的长度均为S7=3.51mm,第二矩形槽第二底部左槽道、第二底部右槽道的长度均为S8=0.28mm,第一顶部槽道、第一左侧槽道、第一右侧槽道、第一底部左槽道、第一底部右槽道、第二顶部左槽道、第二顶部右槽道、第二左侧槽道、第二右侧槽道、第二底部左槽道、第二底部右槽道、第三槽道和第四槽道的宽度均为Z1=0.29mm;
微带馈电线的长度L=14mm;
所述基板背面设置的地板为矩形形状,地板长度为Lgnd=36mm,宽度为Wgnd=12.5mm。
优选的,所述基板为聚四氟乙烯板材;所述基板大小为36×36mm2,厚度为1.6mm。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果:
(1)本发明超宽带天线在基板的椭圆球拍形辐射贴片上开设C型槽以及基板的微带馈电线开设相连通的第一矩形槽和第二矩形槽,从而产生WiMAX(3.3~3.7GHz)和WLAN(5.15~5.825)频段的双陷波。并且本发明可以通过改变分别蚀刻在辐射贴片上槽道和微带馈电线上槽道的长、宽度等参数来改变陷波阻带的中心频率和带宽,具有阻带匹配特性良好且阻带中心频率和带宽可控的优点。
(2)本发明超宽带天线尺寸小巧、结构简单、空间利用率大且具有便于电路集成和工业生产的平面印刷结构,能够节省天线的制作成本。能够有效地抑制WiMAX和WLAN系统之间的干扰,是一种性能较好、实用价值高、可作为超宽带天线的设计方案并应用于短距离无线通信设备中的超宽带天线。
(3)本发明超宽带天线在通带(2.5~10.6GHz)频带范围内满足电压驻波比小于2,在2.9~3.9GHz和4.9~6.0GHz两个频带内电压驻波比大于5,具有良好的陷波特性。
(4)本发明超宽带天线辐射贴片上的C型槽与微带馈电线上的第一矩形槽和第二矩形槽产生的两个陷波频段之间的相互影响并不大,各自产生的陷波频段与二者同时存在时产生的陷波频段没有产生较大的偏移,二者具有较高的隔离度。因此,本发明可以通过调节C形槽以及第一矩形槽和第二矩形槽具体的尺寸参数,从而实现抑制通带内任意两个频率点干扰信号的目的,增加了本发明超宽带天线设计和使用的灵活性。
附图说明
图1a是本发明超宽带天线基板正面示意图。
图2是本发明超宽带天线基板反面示意图。
图3是本发明微带馈电线上第一矩形槽和第二矩形槽示意图。
图4a是本发明超宽带天线辐射贴片和微带馈电线在加槽前后获取到的回波损耗曲线图。
图4b是本发明超宽带天线辐射贴片和微带馈电线在加槽前后获取到的电压驻波比曲线图。
图5a是本发明超宽带天线在辐射贴片C型槽中顶部矩形槽道长度为不同值时获取到的电压驻波比曲线图。
图5b是本发明超宽带天线在辐射贴片C型槽中顶部矩形槽道底边与C型槽底部开口的垂直距离W1为不同值时获取到的电压驻波比曲线图。
图6a是本发明超宽带天线在微带馈电线中微带馈电线上第一矩形槽第一顶部槽道长度的一半S2为不同值时获取到的电压驻波比曲线图。
图6b是本发明超宽带天线在微带馈电线中第一矩形槽第一左侧槽道、第一右侧槽道的长度S3为不同值时获取到的电压驻波比曲线图。
图6c是本发明超宽带天线在微带馈电线中第二矩形槽第二顶部左槽道、第二顶部右槽道的长度S6为不同值时获取到的电压驻波比曲线图。
图6d是本发明超宽带天线在微带馈电线中第二矩形槽第二左侧槽道、第二右侧槽道的长度S7为不同值时获取到的电压驻波比曲线图。
图7a是本发明超宽带天线回波损耗|S11|仿真结果和实测结果对比曲线图。
图7b是本发明超宽带天线电压驻波比仿真结果和实测结果对比曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
本实施例公开了一种双陷波超宽带天线,包括基板11,如图1a所示,基板11正面设置有辐射贴片1以及与辐射贴片1相连的微带馈电线2;如图2所示,基板背面设置有地板6。其中辐射贴片1和微带馈电线2通过铜印刷在基板上得到。
如图1a所示,本实施例中辐射贴片1为椭圆球拍形;辐射贴片上设置有C型槽3,其中C型槽3位于椭圆球拍形辐射贴片的中下部且开口向下,C型槽3与辐射贴片1的底部和左右两边都设有间距;辐射贴片1设置于基板正面的中上部,且与基板底部、顶部以及左右两边设有间距。在本实施例中C型槽包括顶部的矩形槽道以及左侧的第一弧形槽道和右侧的第二弧形槽道,其中第一弧形槽道和第二弧形槽道分别与矩形槽道的左右两端连通。
本实施中椭圆球拍形辐射贴片的长半轴a=10mm,短半轴b=8mm;
椭圆球拍形辐射贴片上C型槽顶部的矩形槽道长度的一半L1=7.38mm,矩形槽道中心与C型槽第一弧形槽道以及第二弧形槽道最外侧的垂直距离均为L3=7.25mm,矩形槽道中心位置与第一弧形槽道以及第二弧形槽道最内侧的垂直距离均为L2=4.56,矩形槽道底边与C型槽底部开口的垂直距离W1=6.5mm,矩形槽道的宽度S1=0.6mm;
C型第一弧形槽道和第二弧形槽道的宽度均为Z3=0.76mm;
椭圆球拍形辐射贴片底部与微带馈电线顶部连接,即椭圆球拍形辐射贴片底部和微带馈电线顶部齐平,椭圆球拍形辐射贴片底部左右两端点对应与微带馈电线顶部左右两端点的垂直距离为Z2=4.72mm。
微带馈电线2上设置有底部带有开口的第一矩形槽4以及顶部和底部均带有开口的第二矩形槽5,第一矩形槽4的顶部与微带馈电线2顶部齐平,第一矩形槽5底部左右两边的槽道分别对应通过槽道与第二矩形槽5顶部左右两边的槽道连通。本实施例中微带馈电线为矩形形状。本实施例中微带馈电线设置于基板正面的中下部,微带馈电线的底部与基板底部齐平,微带馈电线的顶部与椭圆球拍形辐射贴片底部直边连接。微带馈电线上的第一矩形槽和第二矩形槽设置在微带线的中上部,第一矩形槽和第二矩形槽与微带馈电线的底部和左右两侧都设有间距。
本实施例中,如图3所示,微带馈电线上第一矩形槽包括矩形形状的第一顶部槽道、第一左侧槽道、第一右侧槽道、第一底部左槽道、第一底部右槽道;其中第一顶部槽道与微带馈电线顶部齐平;第一左侧槽道和第一右侧槽道分别位与第一顶部槽道垂直,第一左侧槽道右上角和第一顶部槽道的左下角重叠;第一右侧槽道左上角和第一顶部槽道的右下角重叠;第一左侧槽道和第一右侧槽道分别对应与第一底部左槽道和第一底部右槽道垂直,其中第一左侧槽道的右下角与第一底部左槽道的左上角重叠,第一右侧槽道的左下角与第一底部右槽道的右上角重叠。
微带馈电线上第二矩形槽包括矩形形状的第二顶部左槽道、第二顶部右槽道、第二左侧槽道、第二右侧槽道、第二底部左槽道、第二底部右槽道;其中第二左侧槽道和第二右侧槽道分别对应与第二顶部左槽道和第二顶部右槽道垂直,并且第二左侧槽道顶边处于第二顶部左槽道的底边最左侧位置上,第二右侧槽道顶边处于第二顶部右侧槽道的底边最右侧位置上;第二左侧槽道和第二右侧槽道分别对应与第二底部左槽道和第二底部右槽道垂直,其中第二左侧槽道的右下角与第二底部左槽道的左上角重叠,第二右侧槽道的左下角与第二底部右槽道的右上角重叠;
第一矩形槽和第二矩形槽之间设置有矩形形状的第三槽道和第四槽道,第三槽道和第四槽道分别对应与第一底部左槽道和第一底部右槽道垂直,第三槽道和第四槽道分别对应与第二底部左槽道和第二底部右槽道垂直,其中第一底部左槽道的右下角与第三槽道的左上角重叠,第一底部右槽道的左下角与第四槽道的右上角重叠;第三槽道底边最左侧一部分处于第二顶部左槽道顶边的最右侧位置上,第四槽道底边最右侧一部分处于第二顶部右槽道顶边的最左侧位置。
本实施例中微带馈电线上第一矩形槽第一顶部槽道长度的一半S2=0.61mm,第一矩形槽第一左侧槽道、第一右侧槽道的长度为S3=2.3mm,第一矩形槽第一底部左槽道、第一底部右槽道的长度均为S4=0.43mm,第三槽道和第四槽道的长度为S5=1mm;其中第一左侧槽道右上角和第一顶部槽道的左下角重叠面积以及第一右侧槽道左上角和第一顶部槽道的右下角重叠面积均为0.09*0.1mm2,第一左侧槽道的右下角与第一底部左槽道的左上角重叠面积以及第一右侧槽道的左下角与第一底部右槽道的右上角重叠面积均为0.09*0.2mm2,第一底部左槽道的右下角与第三槽道的左上角重叠面积以及第一底部右槽道的左下角与第四槽道的右上角重叠面积均为0.23*0.09mm2,第二左侧槽道的右下角与第二底部左槽道的左上角重叠面积以及第二右侧槽道的左下角与第二底部右槽道的右上角重叠面积均为0.2*0.09mm2。
微带馈电线上第二矩形槽第二顶部左槽道、第二顶部右槽道的长度均为S6=0.6mm,第二矩形槽第二左侧槽道、第二右侧槽道的长度均为S7=3.51mm,第二矩形槽第二底部左槽道、第二底部右槽道的长度均为S8=0.28mm,第一顶部槽道、第一左侧槽道、第一右侧槽道、第一底部左槽道、第一底部右槽道、第二顶部左槽道、第二顶部右槽道、第二左侧槽道、第二右侧槽道、第二底部左槽道、第二底部右槽道、第三槽道和第四槽道的宽度均为Z1=0.29mm;
本实施中微带馈电线的长度L=14mm;
如图2中所示,本实施例中地板6底部与基板底部齐平;地板6左右两侧分别对应与基板左右两边齐平;地板顶部与基板顶部设有间距。在本实施例中地板长度为Lgnd=36mm,宽度为Wgnd=12.5mm。
本实施例中基板为聚四氟乙烯板材;基板大小为36×36mm2,厚度为1.6mm,相对介电常数为4.4。本实施例中辐射贴片1和微带馈电线2槽道以通过蚀刻获取到。
如图4a所示为本实施例中辐射贴片和微带馈电线在加槽前后获取到的回波损耗|S11|,可见本实施例在辐射贴片中加入C型槽以及在微带馈电线加入第一矩形槽和第二矩形槽后,本实施例超宽带天线在3.3~3.7GHz和5.3~5.8GHz两个频段具有良好的陷波特性。
如图4b所示为本实施例中辐射贴片和微带馈电线在加槽前后获取到的超宽带天线电压驻波比VSWR,可见本实施例在辐射贴片中加入C型槽以及在微带馈电线加入第一矩形槽和第二矩形槽后,本实施例超宽带天线在WiMAX频段产生陷波。
如图5a所示为本实施例中辐射贴片C型槽中顶部矩形槽道长度的一半L1分别为6.8mm、7.0mm、7.2mm、7.4mm、7.6mm和7.8mm值时获取到的超宽带天线电压驻波比VSWR,通过该图可以看出C型槽中顶部矩形槽道长度对超宽带天线陷波性能的影响,随着L1的变化,对应的中心陷波频率也出现明显的变化,越短则陷波中心频率越高,电压驻波比也增大,但陷波频带也扩大。如图5b所示为本实施例中辐射贴片C型槽中顶部矩形槽道底边与C型槽底部开口的垂直距离W1分别为5.9mm、6.1mm、6.3mm、6.5mm和6.8mm值时获取到的超宽带天线电压驻波比VSWR,表面了C型槽两侧弧形槽道长度的增加对超宽带天线电压驻波比的影响,随着W1的增大,天线的第一个陷波频段逐渐向低频段平移,电压驻波比也有所增大。因此,本实施例超宽带天线可以通过调节L1、W1来实现不同频段上的陷波功能。
如图6a所示为本实施例微带馈电线中第一矩形槽第一顶部槽道长度的一半S2分别为0.56mm、0.61mm、0.66mm、0.71mm和0.76mm时获取到的超宽带天线电压驻波比VSWR,由图6a可见,随着微带馈电线上的U型槽的参数S2的增大,陷波频段的中心频率逐渐往低频移动。如图6b所示为本实施例微带馈电线中第一矩形槽第一左侧槽道、第一右侧槽道的长度S3分别为2.1mm、2.3mm、2.4mm和2.8mm时获取到的超宽带天线电压驻波比VSWR;如图6c所示为本实施例微带馈电线中第二矩形槽第二顶部左槽道、第二顶部右槽道的长度S6分别为0.4mm、0.5mm、0.6mm和0.7mm时获取到的超宽带天线电压驻波比VSWR;如图6d所示为为本实施例微带馈电线中第二矩形槽第二左侧槽道、第二右侧槽道的长度S7分别为3.1mm、3.3mm、3.6mm和3.8mm时获取到的超宽带天线电压驻波比VSWR;可见随着S2、S6以及S7的增大,超宽带天线第二个陷波频段对应的中心频率呈现逐渐降低的趋势,但变化幅度比较大。而随着参数S3的增大,第二个陷波频段的中心频率逐渐往高频段平移。因此,可以调节参数S2、S3、S6和S7来达到所需要抑制的频率点,从而优化天线高频端的驻波特性。
从图5a至5b和6a至6d中还可以看出,辐射贴片中C形槽与微带馈电线中第一矩形槽和第二矩形槽所产生的两个陷波频段之间的相互影响并不大,各自产生的陷波频段与二者同时存在时产生的陷波频段没有产生较大的偏移,二者具有较高的隔离度。因此,可以通过调节C形槽以及第一矩形槽和第二矩形槽具体的尺寸参数,从而实现抑制通带内任意两个频率点干扰信号的目的,增加了本实施例中超宽带天线设计和使用的灵活性。
如图7a为本实施例超宽带天线回波损耗|S11|仿真结果和实测结果,如图7b所示为本实施例超宽带天线电压驻波比仿真结果和实测结果。由图7a至7b可以看出,天线在2.75~10.98GHz频段内电压驻波比小于2,满足超宽带天线的工作频段。在2.9~3.9GHz和4.9~6.0GHz两个频段内电压驻波比大于5,具有陷波特性。这两个陷波频段包含了WiMAX:3.4~3.7GHz和WLAN:5.15~5.825GHz,能够有效抑制这两个工作频段的干扰。软件仿真和实物测试结果基本吻合,只是在第二个陷波频带处和高频段存在偏差,两者存在的误差的原因可能是由于C型槽和U形槽的加工误差和FR-4板材的剪裁误差以及SMA高频同轴接头的焊接问题等客观因素造成的。
本实施中WiMAX陷波频段为:
WLAN陷波频段为:
其中c为真空中的光速。εr表示相对介电常数;
Ld=2L1+2W1;
S=S2+S3+S4+S5+S6+S7+S8;
其中L1为本实施例超宽带天线辐射贴片上C型槽矩形槽道长度的一半,W1为辐射贴片上C型槽矩形槽道底边与C型槽底部开口的垂直距离。S2为本实施例超宽带天线微带馈电线上第一矩形槽第一顶部槽道长度的一半,S3为微带馈电线上第一矩形槽第一左侧槽道、第一右侧槽道的长度,S4为微带馈电线上第一矩形槽第一底部左槽道、第一底部右槽道的长度,S5为微带馈电线上第三槽道、第四槽道的长度,S6为微带馈电线上第二矩形槽第二顶部左槽道、第二顶部右槽道的长度,S7为微带馈电线上第二矩形槽第二左侧槽道、第二右侧槽道的长度,S8为微带馈电线上第二矩形槽第二底部左槽道、第二底部右槽道的长度。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双陷波超宽带天线,包括基板,所述基板背面设置有地板,所述基板正面设置有辐射贴片以及与辐射贴片相连的微带馈电线;其特征在于,所述辐射贴片为椭圆球拍形;所述辐射贴片上设置有C型槽,其中C型槽位于椭圆球拍形辐射贴片的中下部且开口向下,C型槽与辐射贴片的底部和左右两边都设有间距;所述微带馈电线上设置有底部带有开口的第一矩形槽以及顶部和底部均带有开口的第二矩形槽,第一矩形槽的顶部与微带馈电线顶部齐平,第一矩形槽底部左右两边的槽道分别对应通过槽道与第二矩形槽顶部左右两边的槽道连通。
2.根据权利要求1所述的双陷波超宽带天线,其特征在于,所述基板背面设置的地板为矩形形状,微带馈电线为矩形形状。
3.根据权利要求2所述的双陷波超宽带天线,其特征在于,所述地板底部与基板底部齐平;地板左右两侧分别对应与基板左右两边齐平;地板顶部与基板顶部设有间距。
4.根据权利要求1所述的双陷波超宽带天线,其特征在于,所述辐射贴片设置于基板正面的中上部,且与基板底部、顶部以及左右两边设有间距,所述微带馈电线设置于基板正面的中下部,微带馈电线的底部与基板底部齐平,微带馈电线的顶部与椭圆球拍形辐射贴片底部直边连接。
5.根据权利要求1所述的双陷波超宽带天线,其特征在于,所述微带馈电线上的第一矩形槽和第二矩形槽设置在微带线的中上部,第一矩形槽和第二矩形槽与微带馈电线的底部和左右两侧都设有间距。
6.根据权利要求1所述的双陷波超宽带天线,其特征在于,C型槽包括顶部的矩形槽道以及左侧的第一弧形槽道和右侧的第二弧形槽道,其中第一弧形槽道和第二弧形槽道分别与矩形槽道的左右两端连通。
7.根据权利要求6所述的双陷波超宽带天线,其特征在于,所述椭圆球拍形辐射贴片的长半轴a=10mm,短半轴b=8mm;
所述椭圆球拍形辐射贴片上C型槽顶部的矩形槽道长度的一半L1=7.38mm,矩形槽道中心与第一弧形槽道以及第二弧形槽道最外侧的垂直距离均为L3=7.25mm,矩形槽道中心位置与第一弧形槽道以及第二弧形槽道最内侧的垂直距离均为L2=4.56,矩形槽道底边与C型槽底部开口的垂直距离W1=6.5mm,矩形槽道的宽度S1=0.6mm;
第一弧形槽道和第二弧形槽道的宽度均为Z3=0.76mm;
椭圆球拍形辐射贴片底部与微带馈电线顶部连接,即椭圆球拍形辐射贴片底部和微带馈电线顶部齐平,椭圆球拍形辐射贴片底部左右两端点对应与微带馈电线顶部左右两端点的垂直距离为Z2=4.72mm。
8.根据权利要求1所述的双陷波超宽带天线,其特征在于,微带馈电线上第一矩形槽包括矩形形状的第一顶部槽道、第一左侧槽道、第一右侧槽道、第一底部左槽道、第一底部右槽道;其中第一顶部槽道与微带馈电线顶部齐平;第一左侧槽道和第一右侧槽道分别位与第一顶部槽道垂直,第一左侧槽道右上角和第一顶部槽道的左下角重叠;第一右侧槽道左上角和第一顶部槽道的右下角重叠;第一左侧槽道和第一右侧槽道分别对应与第一底部左槽道和第一底部右槽道垂直,其中第一左侧槽道的右下角与第一底部左槽道的左上角重叠,第一右侧槽道的左下角与第一底部右槽道的右上角重叠;
微带馈电线上第二矩形槽包括矩形形状的第二顶部左槽道、第二顶部右槽道、第二左侧槽道、第二右侧槽道、第二底部左槽道、第二底部右槽道;其中第二左侧槽道和第二右侧槽道分别对应与第二顶部左槽道和第二顶部右槽道垂直,并且第二左侧槽道顶边处于第二顶部左槽道的底边最左侧位置上,第二右侧槽道顶边处于第二顶部右侧槽道的底边最右侧位置上;第二左侧槽道和第二右侧槽道分别对应与第二底部左槽道和第二底部右槽道垂直,其中第二左侧槽道的右下角与第二底部左槽道的左上角重叠,第二右侧槽道的左下角与第二底部右槽道的右上角重叠;
第一矩形槽和第二矩形槽之间设置有矩形形状的第三槽道和第四槽道,第三槽道和第四槽道分别对应与第一底部左槽道和第一底部右槽道垂直,第三槽道和第四槽道分别对应与第二底部左槽道和第二底部右槽道垂直,其中第一底部左槽道的右下角与第三槽道的左上角重叠,第一底部右槽道的左下角与第四槽道的右上角重叠;第三槽道底边最左侧一部分处于第二顶部左槽道顶边的最右侧位置上,第四槽道底边最右侧一部分处于第二顶部右槽道顶边的最左侧位置。
9.根据权利要求8所述的双陷波超宽带天线,其特征在于,微带馈电线上第一矩形槽第一顶部槽道长度的一半S2=0.61mm,第一矩形槽第一左侧槽道、第一右侧槽道的长度均为S3=2.3mm,第一矩形槽第一底部左槽道、第一底部右槽道的长度均为S4=0.43mm,第三槽道和第四槽道的长度为S5=1mm;
微带馈电线上第二矩形槽第二顶部左槽道、第二顶部右槽道的长度均为S6=0.6mm,第二矩形槽第二左侧槽道、第二右侧槽道的长度均为S7=3.51mm,第二矩形槽第二底部左槽道、第二底部右槽道的长度均为S8=0.28mm,第一顶部槽道、第一左侧槽道、第一右侧槽道、第一底部左槽道、第一底部右槽道、第二顶部左槽道、第二顶部右槽道、第二左侧槽道、第二右侧槽道、第二底部左槽道、第二底部右槽道、第三槽道和第四槽道的宽度均为Z1=0.29mm;
微带馈电线的长度L=14mm;
所述基板背面设置的地板为矩形形状,地板长度为Lgnd=36mm,宽度为Wgnd=12.5mm。
10.根据权利要求1所述的双陷波超宽带天线,其特征在于,所述基板为聚四氟乙烯板材;所述基板大小为36×36mm2,厚度为1.6mm。
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