本發明專利技術公開一種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線，且通過在超寬帶天線的共面波導或微帶波導的饋線上放置電磁帶隙結構，使得一定頻率范圍的電磁能量不能通過，從而產生阻帶。EBG結構為強諧振結構，具有陡峭的諧振曲線，從而兩個EBG結構組合在一起能產生一個矩形的阻帶。通過調整兩個EBG結構的尺寸可方便地調整阻帶頻率和阻帶寬度，使優化效率提高，節約了系統資源和涉及效率。此外，EBG結構置于饋線上，對輻射貼片的影響小。因而，本發明專利技術所設計的天線適用于存在窄帶串擾的超寬帶系統中。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及超寬帶天線領域，具體涉及一種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線。
技術介紹
近距離高數據率無線通信的需求推動著超寬帶(Ultra-Wideband，UffB)技術的發展。然而，超寬帶系統工作環境中往往又存在窄帶系統，如無線局域網(WirelessLocal-Area Network，WLAN，5.150-5.825GHz)和 X 波段下行衛星通信(X-band downlinksatellite communicat1n, 7.10-7.76GHz)就位于美國聯邦通信委員會所規定的3.1-10.6GHz的超寬帶通信頻段內。窄帶系統與UWB系統之間的互相串擾嚴重影響通信的質量。解決串擾的一個高效且經濟的方法是在超寬帶天線上實現一個阻帶，在系統的最前端將串擾抑制掉。目前，國內外對超寬帶帶阻天線的研究已經比較多，他們產生阻帶的方法一般是在輻射貼片或地板上刻槽或使用寄生諧振單元，如公告號為CN104485504A的中國專利技術專利申請公開的“一種具有雙陷波特性的藍牙超寬帶天線”、公告號為CN103956572A的中國專利技術專利申請公開的“具有三帶阻陷波和額外北斗帶通頻段特性的超寬帶天線”和公告號為CN104638355A的中國專利技術專利申請公開的“一種帶雙陷波特性的超寬帶天線”，雖然這些研究都在天線的超寬帶頻段上產生了阻帶，但是他們都有一個共同的缺點，即他們的阻帶曲線都較為尖銳。而干擾窄帶是有一定頻段的(如WLAN從5.150-5.825GHz，X波段下行衛星通信頻段從7.10-7.76GHz)，這樣就使得對干擾窄帶的邊沿頻率抑制大打折扣。
技術實現思路
本專利技術所要解決的是現有天線的阻帶較為尖銳的問題，提供一種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線。為解決上述問題，本專利技術是通過以下技術方案實現的:—種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線，包括超寬帶天線本體，該超寬帶天線本體包括介質基板、以及覆貼在介質基板上表面的2個金屬地板、信號線和輻射器構成；其中輻射器與信號線位于介質基板I的中部，且輻射器與信號線的一端相連；2個金屬地板則分處于信號線的左右兩側；金屬地板和信號線構成的共面波導；其不同之處是:還進一步包括至少2個間隔設置的電磁帶隙結構；每個電磁帶隙結構均由金屬貼片和短路銷釘構成；金屬貼片覆貼在介質基板的下表面；短路銷釘的一端與金屬貼片相連，另一端則穿過介質基板與超寬帶天線本體的信號線或福射器相連。上述方案中，所有電磁帶隙結構的金屬貼片的尺寸大小不相同，使得每個電磁帶隙結構的諧振頻率的不同，以形成矩形阻帶特性。上述方案中，短路銷釘接在金屬貼片靠近信號線的一側的邊緣處，以提高輻射性會K。上述方案中，短路銷釘垂直穿過介質基板。上述方案中，所有電磁帶隙結構的短路銷釘的另一端均與信號線相連；或所有電磁帶隙結構的短路銷釘的另一端均與輻射器相連；或一部分電磁帶隙結構的短路銷釘的另一端均與信號線相連，另一部電磁帶隙結構的短路銷釘的另一端均與輻射器相連。另一種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線，包括超寬帶天線本體，該超寬帶天線本體包括介質基板、金屬地板、信號線和輻射器構成；其中輻射器與信號線覆貼于介質基板的上表面，且福射器與信號線的一端相連；金屬地板覆貼于介質基板的下表面；金屬地板和信號線構成的微帶波導；其不同之處是:還進一步包括至少2個間隔設置的電磁帶隙結構；每個電磁帶隙結構均由金屬貼片和短路銷釘構成；金屬貼片覆貼在介質基板的上表面；短路銷釘的一端與金屬貼片相連，另一端則穿過介質基板與超寬帶天線本體的金屬地板相連。上述方案中，所有電磁帶隙結構的金屬貼片的尺寸大小不相同，使得每個電磁帶隙結構的諧振頻率的不同，以形成矩形阻帶特性。上述方案中，短路銷釘接在金屬貼片靠近信號線的一側的邊緣處，以提高輻射性會K。上述方案中，短路銷釘垂直穿過介質基板。上述方案中，所有電磁帶隙結構均位于信號線的同一側。與現有技術相比，本專利技術通過在超寬帶天線的共面波導(Coplanar waveguide，CPff)饋線上放置電磁帶隙(Electromagnetic bandgap，EBG)結構，使得一定頻率范圍的電磁能量不能通過，從而產生阻帶。EBG結構為強諧振結構，具有陡峭的諧振曲線，從而兩個EBG結構組合在一起能產生一個矩形的阻帶。通過調整兩個EBG結構的尺寸可方便地調整阻帶頻率和阻帶寬度，使優化效率提高，節約了系統資源和涉及效率。此外，EBG結構置于饋線上，對輻射貼片的影響小。因而，本專利技術所設計的天線適用于存在窄帶串擾的超寬帶系統中?！靖綀D說明】圖1是一種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線的正面圖；圖2是一種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線的背面圖；圖3是一種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線的側視圖；圖4是圖1-3所示天線的實例I天線的Sll曲線；圖5是圖1-3所示天線的實例I天線在3.5GHz的輻射方向圖；圖6是圖1-3所示天線的實例I天線在7.0GHz的輻射方向圖；圖7是圖1-3所示天線的實例I天線在10.0GHz的輻射方向圖；圖8是圖1-3所示天線的實例2天線的Sll曲線；圖9是圖1-3所示天線的實例2天線在3.5GHz的輻射方向圖；圖10是圖1-3所示天線的實例2天線在6.0GHz的輻射方向圖；圖11是圖1-3所示天線的實例2天線在10.0GHz的輻射方向圖。圖12為另一種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線的正面圖；圖13是另一種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線的背面圖；圖14是另一種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線的側視圖。圖中標號:1、介質基板；2、金屬地板；3、信號線；4、輻射器；5、電磁帶隙結構；5-1、金屬貼片；5_2短路銷釘【具體實施方式】下面結合附圖及【具體實施方式】對本專利技術進行詳細說明，本實施例在以專利技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例一:—種具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線，如圖1-3所示，為一種共面波導天線，包括超寬帶(UWB)天線本體和至少2個電磁帶隙(EBG)結構5。超寬帶天線本體與現有共面波導天線的結構相同或相類似，由介質基板1、以及覆貼在介質基板I上表面的金屬地板2、信號線3和福射器4構成。福射器4與信號線3位于介質基板I的中部，且輻射器4與信號線3的一端相連，兩者的組合類似T字形。2個金屬地板2則分處于信號線3的左右兩側，金屬地板2和信號線3構成的共面波導(CPW)。輻射器4的形狀可以根據需要進行設計，如可以為圓形、橢圓形、方形、矩形、三角形或其他形狀。信號線3的形狀為長直條狀。2個金屬地板2的形狀均為矩形，且大小相同。2個金屬地板2的高度均小于等于信號線3的長度。在本實施例中，輻射器4采用橢圓形貼片結構，并采用由金屬地板2和信號線3構成共面波導進行饋電，輻射器4與共面波導位于介質基板I的同一面。信號線3的寬度為3.5mm,信號線3與金屬地板2之間的縫隙為0.2mm,因此共面波導(CPW)的特性阻抗為50 Ω。輻射器4的長軸半徑為13mm，短軸半徑為9.5mm，以使工作頻率覆蓋3.1-10.6GHz的范圍。每個電磁帶隙結構本文檔來自技高網...
【技術保護點】
具有矩形阻帶特性的超寬帶帶阻天線，包括超寬帶天線本體，該超寬帶天線本體包括介質基板(1)、以及覆貼在介質基板(1)上表面的2個金屬地板(2)、信號線(3)和輻射器(4)構成；其中輻射器(4)與信號線(3)位于介質基板1的中部，且輻射器(4)與信號線(3)的一端相連；2個金屬地板(2)則分處于信號線(3)的左右兩側；金屬地板(2)和信號線(3)構成的共面波導；其特征在于：還進一步包括至少2個間隔設置的電磁帶隙結構(5)；每個電磁帶隙結構(5)均由金屬貼片(5?1)和短路銷釘(5?2)構成；金屬貼片(5?1)覆貼在介質基板(1)的下表面；短路銷釘(5?2)的一端與金屬貼片(5?1)相連，另一端則穿過介質基板(1)與超寬帶天線本體的信號線(3)或輻射器(4)相連。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：彭麟，孫凱，仇玉杰，謝繼揚，姜興，李曉峰，
申請(專利權)人：桂林電子科技大學，
類型：發明
國別省市：廣西;45
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