技术领域

[0001] 本实用新型涉及微波通信技术领域， 尤其涉及一种超宽带陷波差分天线。

背景技术

[0002] 自从 2002年联邦通讯委员会公布 3.1~10.6 GHz频段应用于商业领域以来， 具有 高数据传输率、 低成本、 低功耗、 抗干扰能力强的超宽带 （UWB) 通信系统得 到迅速发展， 超宽带天线成为近年来国际学者的研究热点。 然而， 超宽带的覆 盖范围内， 一些频段已经被占用， 例如 WiMAX (3.4~3.6GHz) ， 以及 WLAN ( 5.15~5.35GHz) 和 （5.725~5.825GHz) 。 因此， 超宽带天线工作吋与现有的通信 网络之间产生干扰。

[0003] 因此， 需要一种能够避免超宽带天线与已存在的通信 网络之间产生不必要干扰 的超宽带陷波差分天线。

技术问题

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种超宽带陷波差 分天线， 旨在解决现有技术中超 宽带天线工作吋与现有的通信网络之间产生干 扰的技术问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 为实现上述目的， 本实用新型提供了一种超宽带陷波差分天线， 包括介质基板 、 位于介质基板下表面的接地板、 以及位于介质基板上表面的馈电层； 所述馈 电层包括左右对称设置的两个辐射单元； 所述辐射单元包括微带馈线和辐射贴 片； 所述微带馈线与辐射贴片连接； 所述接地板的形状是在矩形的四个角进行 切角处理后的八边形， 所述接地板包括位于接地板中间的圆形缝隙和 位于圆形 缝隙中左右对称设置的两个 C形金属带； 所述 C形金属带与圆形缝隙的边缘平行 ， 且所述 c形金属带与圆形缝隙边缘之间有间隙； 所述微带馈线的对称中心线与 C形金属带的对称中心线平行。

[0006] 其中， 所述微带馈线与辐射贴片连接的一端是渐变式 结构； 在所述渐变式结构 中， 所述微带馈线的宽度随着微带馈线与辐射贴片 之间的距离的缩短而不断增 大。

[0007] 其中， 所述切角的形状为等腰直角三角形， 所述辐射贴片的形状为圆形。

[0008] 其中， 所述接地板的长为 34mm， 宽为 30mm。

[0009] 其中， 所述两个 C形金属带的弦之间的距离为 9mm; 所述圆形缝隙的半径为 12

[0010] 其中， 所述 C形金属带宽度在 1~ 1.4mm之间。

[0011] 其中， 所述间隙为 0.1mm。

发明的有益效果

有益效果

[0012] 本实用新型的超宽带陷波差分天线采用微带馈 线进行差分馈电， 并通过接地板 的四个对称设置的切角和位于圆形缝隙中左右 对称设置的两个 C形金属带改善整 个超宽带陷波差分天线的阻抗匹配， 实现了良好的陷波功能， 并使得整个超宽 带陷波差分天线的尺寸可以设计的更小， 实现了小型化， 有利于射频前端的集 成。 此外， 圆形缝隙中左右对称设置的两个 C形金属带还使得天线在高频段的辐 射特性得到了优化和改善， 提高了天线在高频段的增益。

对附图的简要说明

附图说明

[0013] 图 1是本实用新型第一实施例中的超宽带陷波差� �天线的结构示意图。

[0014] 图 2是本实用新型第一实施例中的超宽带陷波差� �天线的在不同 t值下的超宽带 陷波天线的仿真反射系数结果。

[0015] 图 3是本实用新型一具体实施例中 t=lmm吋的超宽带陷波差分天线的仿真反射 系数结果。

[0016] 图 4是本实用新型一具体实施例中 t=lmm吋的超宽带陷波差分天线的增益曲线 实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式 [0017] 下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的 详细说明， 以下实施例是对本实 用新型的解释， 本实用新型并不局限于以下实施例。

[0018] 本实用新型提出第一实施例， 如图 1所示， 一种超宽带陷波差分天线， 包括介 质基板 1、 位于介质基板 1下表面的接地板 2、 以及位于介质基板 1上表面的馈电 层 3 ; 所述馈电层包括左右对称设置的两个辐射单元 ； 所述辐射单元包括微带馈 线 31和圆形辐射贴片 32; 所述微带馈线 31与圆形辐射贴片 32连接； 所述微带馈 线 31与圆形辐射贴片 32连接的一端是渐变式结构 33 ; 在所述渐变式结构 33中， 所述微带馈线 31的宽度随着微带馈线 31与圆形辐射贴片 32之间的距离的缩短而 不断增大。 所述接地板 2的形状是在矩形的四个角进行切角处理后的� �边形， 所 述接地板 2包括位于接地板 2中间的圆形缝隙 21和位于圆形缝隙 21中左右对称设 置的两个 C形金属带 22; 所述 C形金属带 22与圆形缝隙 21的边缘平行， 且所述 C 形金属带 22与圆形缝隙 21边缘之间有间隙 23 ; 所述切角的形状为等腰直角三角 形； 所述微带馈线 31的对称中心线与 C形金属带 22的对称中心线平行。

[0019] 本实用新型的超宽带陷波差分天线采用微带馈 线 31进行差分馈电， 其中接地板 2的四个对称设置的切角使得天线的尺寸可以� �计的更小， 实现了小型化， 有利 于射频前端的集成； 位于圆形缝隙 21中左右对称设置的两个 C形金属带 22改善整 个超宽带陷波差分天线的阻抗匹配， 实现了良好的陷波功能， 并使得天线在高 频段的辐射特性得到了优化和改善， 提高了天线在高频段的增益

[0020] 在本实施例的一个具体实施例中， 所述超宽带陷波差分天线是以上下表面均为 铜的矩形金属板为基础 （覆铜板） ， 在矩形金属板的下表面中央刻蚀一个圆形 缝隙且在下表面的四个角上做切角处理， 其中， 圆形缝隙中还有左右对称设置 的两个 C形金属带 （TSCSCS结构） 。 在矩形金属板的上表面刻蚀两个左右对称 设置的辐射单元。 如图 1所示， 所述介质基板 1采用相对介电常数为 6.15的 Rogers RT/duroid

6006(tm)介质基板； 所述介质基板 1的尺寸为 34mm (Lsub) x30mm (Wsub) χθ. 635mm (d) 。 所述接地板 2为铜片； 所述圆形辐射贴片 32和 C形金属带 22也为铜 片。 所述 C形金属带 22宽度 t在 l~1.4mm之间， 所述切角为腰长 D为 7mm的等腰直 角三角形， 所述微带馈线 31的长 1为 7.5mm， 微带馈线 31的端口的宽 wl为 0.35mm ， 所述渐变结构 33最宽处为 0.7mm， 所述圆形辐射贴片 32的直径 w2为 5.7mm， 所 述圆形缝隙 21的半径 cr为 12mm, 所述圆形缝隙 21的圆心到 C形金属带外边缘的 半径 crl为 11.9mm， 即所述间隙为 0.1mm， 所述两个 C形金属带 22的弦之间的距 离 11为 9mm。

[0021] 图 2示出了本具体实施例中不同 C形金属带宽度 t的超宽带陷波差分天线的仿真 的反射系数结果。

[0022] 如图 2所示， 基于所述渐变结构， 本实用新型的超宽带陷波差分天线在反射系 数 （dB) 小于等于 -10以下的部分 （表明天线在该工作频带传输性能良好） 均较 多， 工作频段更宽， 因此匹配更好； 且随着 C形金属带宽度 t的减小， 匹配更佳。

[0023] 所述 C形金属带宽度 t优选为 lmm， 此吋， 超宽带陷波天线的仿真反射系数结果 如图 3所示， 超宽带陷波差分天线的增益曲线如图 4所示。

[0024] 如图 3所示， 该超宽带陷波差分天线的工作频宽为 3.1~12 GHz， 完全覆盖了超 宽带的工作频宽 （3.1~10.6 GHz) ； 该超宽带陷波差分天线的阻带为 6.1~7.25 GHz, 且阻带两边陡峭， 带宽也较宽， 能够实现较好的陷波功能。

[0025] 如图 4所示， 该超宽带陷波差分天线的仿真增益在 3.1~11 GHz范围内， 仿真增 益为 3.24~6.36 dBi。 相应的超宽带差分天线在没有两个 C形金属带 （TSCSCS结 构） 吋， 仿真的超宽带天线增益范围为 0.18~4.34

dBi (图未示出） 。 与没有两个 C形金属带 （TSCSCS结构） 的超宽带差分天线相 比， 在 8.5~l l GHz范围内， 该超宽带陷波差分天线增益提高了约 3 dBi。

[0026] 在上述实施例的替代实施例中， 所述切角还可根据需要设置成矩形、 圆形等形 状； 所述 C形金属带的长度随 11的增加而减小， 同吋阻带的中心频率增加。

[0027] 以上仅为本实用新型的优选实施例， 并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡 是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等 效结构或等效流程变换， 或直接 或间接运用在其他相关的技术领域， 均同理包括在本实用新型的专利保护范围 内。

工业实用性

[0028] 本实用新型的超宽带陷波差分天线采用微带馈 线进行差分馈电， 并通过接地板 的四个对称设置的切角和位于圆形缝隙中左右 对称设置的两个 C形金属带改善整 个超宽带陷波差分天线的阻抗匹配， 实现了良好的陷波功能， 并使得整个超宽 带陷波差分天线的尺寸可以设计的更小， 实现了小型化， 有利于射频前端的集 成。 此外， 圆形缝隙中左右对称设置的两个 C形金属带还使得天线在高频段的辐 射特性得到了优化和改善， 提高了天线在高频段的增益。