陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線。該天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片（1）、饋電傳輸線（2）、介質(zhì)基板（5）和陷波反射器（6）組成，其中兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片印制于介質(zhì)基板（5）的同一面，分別與饋電傳輸線的導(dǎo)帶（3）和地（4）在傳輸線末端（10）相連。陷波反射器（6）由兩段長度相等的終端開路的微帶傳輸線（7）構(gòu)成，每段微帶傳輸線（7）的導(dǎo)帶和地在陷波反射器的加載點(diǎn)（9）分別與饋電傳輸線的導(dǎo)帶（3）和地（4）相連。該天線所加載的陷波反射器，在天線的工作頻段內(nèi)可作為反射器，提高天線增益，同時(shí)在低于工作頻段的陷波頻段內(nèi)可作為濾波器，抑制天線的輻射。
【專利說明】陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天線，尤其是一種陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線，屬于天線制造的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]天線作為無線通信系統(tǒng)中重要的前端器件，不僅可以輻射或者接收有用的射頻信號(hào)，對(duì)于落在其工作頻段內(nèi)的其他無用或者有害信號(hào)，天線也會(huì)進(jìn)行無差別的輻射或者接收。在某些情況下，這種情況會(huì)對(duì)天線收發(fā)系統(tǒng)造成較大的干擾，例如超外差式接收機(jī)中存在的鏡像頻率信號(hào)干擾。超外差式結(jié)構(gòu)由于具有較高的靈敏度和選擇性，其在現(xiàn)代通信系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用，因此鏡像頻率抑制措施必不可少。常用的解決辦法為在射頻電路中插入鏡像濾波器，從而過濾掉接收信號(hào)中的鏡像頻率信號(hào)。這在一定程度上降低了系統(tǒng)的性能，加重了系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，同時(shí)增加了成本需求。具有陷波或者濾波特性的天線，能夠?qū)σ恍┨囟l段進(jìn)行濾波，兼具了天線與濾波器的功能，是解決這一問題的有效方法。
[0003]領(lǐng)結(jié)天線作為一種微帶天線，具備了微帶天線低剖面、低成本、體積小、重量輕、易與電路板集成等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)領(lǐng)結(jié)輻射貼片尺寸較小，在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。但是其增益較低，不適用于某些增益需求高的場合。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題:本發(fā)明目的是提出一種陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線，該天線的陷波反射器既具有反射器的作用，使得天線工作頻段內(nèi)的增益得到提高，同時(shí)還具有陷波特性，使得低于天線工作頻率的某一頻段的天線輻射得到抑制，而且天線結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明的陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線包括兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片、饋電傳輸線、介質(zhì)基板和陷波反射器；領(lǐng)結(jié)輻射貼片、饋電傳輸線和陷波反射器都在介質(zhì)基板上；兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片的形狀是三角形，兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片印制在介質(zhì)基板的同一面，一片領(lǐng)結(jié)輻射貼片與饋電傳輸線的導(dǎo)帶直接連接，另一片領(lǐng)結(jié)貼片經(jīng)過金屬化接地過孔與介質(zhì)基板另一面的饋電傳輸線的地在饋電傳輸線的末端相連；陷波反射器由兩段終端開路的微帶傳輸線構(gòu)成，微帶傳輸線的導(dǎo)帶和地分別印制于介質(zhì)基板的兩面；陷波反射器加載點(diǎn)位于饋電傳輸線的輸入端和末端之間；在陷波反射器加載點(diǎn)，兩段終端開路的微帶傳輸線成對(duì)稱狀分別置于饋電傳輸線的兩側(cè)，其伸展方向與領(lǐng)結(jié)輻射貼片伸展的方向平行，微帶傳輸線的導(dǎo)帶和地分別與饋電傳輸線的導(dǎo)帶和地相連。
[0006]所述的饋電傳輸線的地的寬度在輸入端最寬，然后逐漸變窄、在輸入端和陷波反射器的加載點(diǎn)之間變?yōu)楹宛侂妭鬏斁€的導(dǎo)帶一樣的寬度。
[0007]所述的陷波反射器的兩段微帶傳輸線的長度相等，且其長度約為陷波波長的四分之一，以實(shí)現(xiàn)在某一陷波頻段內(nèi)抑制天線的輻射。
[0008]所述的陷波反射器的每段微帶傳輸線的長度比領(lǐng)結(jié)輻射貼片的長度要長，以實(shí)現(xiàn)反射器的作用；且陷波反射器的加載點(diǎn)與饋電傳輸線的末端之間的間距在約為四分之一工作波長附近進(jìn)行調(diào)諧，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)較佳反射器特性與匹配性能。
[0009]在低于天線工作頻率的陷波頻段，由于陷波反射器的兩段微帶傳輸線終端開路，且每段的長度約為陷波波長的四分之一，因此在饋電傳輸線上陷波反射器的加載點(diǎn)，向每段微帶傳輸線的方向看去，其輸入阻抗為零，因此饋電傳輸線上陷波反射器的加載點(diǎn)處，總輸入阻抗為零。因此陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線在陷波頻段等效為終端短路的傳輸線，天線的輸入信號(hào)在饋電傳輸線上陷波反射器的加載點(diǎn)處被全反射回輸入端，從而抑制了這一頻段的天線輻射，形成陷波特性。在天線的工作頻段，形成陷波反射器的兩段微帶傳輸線的長度將大于四分之一工作波長，從而大于天線領(lǐng)結(jié)輻射貼片的長度，因此陷波反射器可實(shí)現(xiàn)其反射器的特性，使得天線增益得到提高。
[0010]形成陷波反射器的兩段微帶傳輸線的長度決定了陷波特性對(duì)應(yīng)的工作頻率，因此，調(diào)整兩段微帶傳輸線的長度，可以直接調(diào)節(jié)陷波反射器的陷波頻率。
[0011]領(lǐng)結(jié)天線的工作頻率，由其領(lǐng)結(jié)輻射貼片的長度決定，因此，調(diào)整領(lǐng)結(jié)輻射貼片的長度，可以直接調(diào)節(jié)天線的工作頻率。
[0012]對(duì)應(yīng)于領(lǐng)結(jié)天線的工作頻率，陷波反射器的加載點(diǎn)與饋電傳輸線的末端之間的間距在約為四分之一工作波長附近進(jìn)行調(diào)諧，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)較佳反射器特性與匹配性能。
[0013]有益效果:本發(fā)明的有益效果是，所提出的陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線，其陷波反射器能夠在天線的工作頻段內(nèi)作為反射器，提高天線的增益，同時(shí)陷波反射器還具有陷波作用，可以濾除陷波頻段內(nèi)信號(hào)對(duì)天線的干擾，在陷波頻段內(nèi)天線的增益得到較強(qiáng)的抑制，而且天線的尺寸緊湊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中有:領(lǐng)結(jié)輻射貼片1，饋電傳輸線2，饋電傳輸線的導(dǎo)帶3，饋電傳輸線的地4，介質(zhì)基板5，陷波反射器6，微帶傳輸線7，饋電傳輸線的輸入端8，陷波反射器的加載點(diǎn)9，饋電傳輸線的末端10。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線包括兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片
1、饋電傳輸線2、介質(zhì)基板5和陷波反射器6 ;領(lǐng)結(jié)輻射貼片1、饋電傳輸線2和陷波反射器6都在介質(zhì)基板5上；兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片I的形狀是三角形，兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片I印制在介質(zhì)基板5的同一面，一片領(lǐng)結(jié)輻射貼片與饋電傳輸線的導(dǎo)帶3直接連接，另一片領(lǐng)結(jié)貼片經(jīng)過金屬化接地過孔與介質(zhì)基板5另一面的饋電傳輸線的地4在饋電傳輸線的末端10相連；陷波反射器6由兩段終端開路的微帶傳輸線7構(gòu)成，微帶傳輸線7的導(dǎo)帶和地印制于介質(zhì)基板5的兩面；陷波反射器加載點(diǎn)9位于饋電傳輸線2的輸入端8和末端10之間；在陷波反射器加載點(diǎn)9，兩段終端開路的微帶傳輸線7成對(duì)稱狀分別置于饋電傳輸線2的兩側(cè)，其伸展方向與領(lǐng)結(jié)輻射貼片I伸展的方向平行，微帶傳輸線7的導(dǎo)帶和地分別與饋電傳輸線2的導(dǎo)帶3和地4相連。饋電傳輸線2的地4的寬度在輸入端8最寬，然后逐漸變窄、在輸入端8和陷波反射器的加載點(diǎn)9之間變?yōu)楹宛侂妭鬏斁€2的導(dǎo)帶3 —樣的寬度。陷波反射器6的兩段微帶傳輸線7的長度相等，且其長度約為陷波波長的四分之一，以實(shí)現(xiàn)在某一陷波頻段內(nèi)抑制天線的輻射。陷波反射器6的每段微帶傳輸線7的長度比領(lǐng)結(jié)輻射貼片I的長度要長，以實(shí)現(xiàn)反射器的作用；且陷波反射器的加載點(diǎn)9與饋電傳輸線的末端10之間的間距在約為四分之一工作波長附近進(jìn)行調(diào)諧，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)較佳反射器特性與匹配性能。
[0018]在低于工作頻率的陷波頻段，由于陷波反射器的兩段微帶傳輸線終端開路，且每段的長度約為陷波波長的四分之一，因此在饋電傳輸線上陷波反射器的加載點(diǎn)，向每段微帶傳輸線的方向看去，其輸入阻抗為零，與天線領(lǐng)結(jié)輻射貼片的輸入阻抗相并聯(lián)后，此處總的輸入阻抗為零。此時(shí)加載陷波反射器領(lǐng)結(jié)天線等效為終端短路的傳輸線，因此天線的輸入信號(hào)將被全反射，從而抑制了這一頻段的天線輻射，形成陷波特性。在天線工作頻段，陷波反射器的每段微帶傳輸線長度大于四分之一工作波長，即大于天線的領(lǐng)結(jié)輻射貼片的長度，可以作用為反射器。
[0019]為同時(shí)保證陷波特性和反射特性，陷波反射器的長度要大于天線領(lǐng)結(jié)輻射貼片的長度，因此陷波頻率要低于天線工作頻率，同時(shí)陷波頻率的大小可通過調(diào)節(jié)陷波反射器每段微帶傳輸線的長度進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為反射器，加載的微帶傳輸線提供的增益提高大小可通過調(diào)節(jié)與天線領(lǐng)結(jié)輻射貼片之間的距離來調(diào)節(jié)，理論上當(dāng)二者之間的距離約為四分之一波長時(shí)，天線增益將得到最大提高。
[0020]在結(jié)構(gòu)上，該陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片1、饋電傳輸線2、介質(zhì)基板5和陷波反射器6組成，其中饋電傳輸線2的導(dǎo)帶3和地4分別印制于介質(zhì)基板5的兩面，兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片I印制在介質(zhì)基板5的同一面，一片領(lǐng)結(jié)輻射貼片與饋電傳輸線的導(dǎo)帶3直接連接，另一片領(lǐng)結(jié)貼片經(jīng)過金屬化接地過孔與介質(zhì)基板5另一面的饋電傳輸線的地4在饋電傳輸線的末端10相連。陷波反射器6置于饋電傳輸線的輸入端8和末端10之間，在陷波反射器的加載點(diǎn)9由兩段長度相等的終端開路的微帶傳輸線7構(gòu)成，每段微帶傳輸線7的導(dǎo)帶和地分別印制于介質(zhì)基板5的兩面，且分別與饋電傳輸線2的導(dǎo)帶3和地4相連。雙線-微帶饋電傳輸線的導(dǎo)帶3的寬度在雙線傳輸線部分和微帶傳輸線部分均保持不變。饋電傳輸線的地4的寬度在饋電傳輸線的輸入端8較寬，使得輸入端為微帶線，方便與饋電同軸線相連；在陷波反射器的加載點(diǎn)9與饋電傳輸線的末端10之間，饋電傳輸線的地4的寬度與導(dǎo)帶3的寬度一致，形成雙線傳輸線，方便對(duì)領(lǐng)結(jié)輻射貼片I進(jìn)行饋電。饋電傳輸線的輸入端8和陷波反射器的加載點(diǎn)9之間，地4的寬度可呈線性或者弧形漸變。兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片I的形狀可為三角形條帶，或帶鋸齒邊的三角形條帶等形狀。陷波反射器6的每段微帶傳輸線7的長度較每片領(lǐng)結(jié)輻射貼片I的長度要長，使得陷波反射器6在天線的工作頻段可以作為反射器；同時(shí)其長度由陷波頻段的頻率，約為陷波頻率對(duì)應(yīng)波長的四分之一。
[0021]在制造上，該陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線的制造工藝可以采用半導(dǎo)體工藝、陶瓷工藝、激光工藝或印刷電路工藝。該陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片1、饋電傳輸線2、介質(zhì)基板5和陷波反射器6所組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片1、饋電傳輸線2的導(dǎo)帶3和地4、以及陷波反射器6的每段微帶傳輸線7的導(dǎo)帶和地，皆由導(dǎo)電性能良好的導(dǎo)體材料構(gòu)成，印制于介質(zhì)基板5上。介質(zhì)基板5要使用損耗盡可能低的介質(zhì)材料。兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片I印制在介質(zhì)基板5的同一面，一片領(lǐng)結(jié)輻射貼片與饋電傳輸線的導(dǎo)帶3直接連接，另一片領(lǐng)結(jié)貼片經(jīng)過金屬化接地過孔與介質(zhì)基板5另一面的饋電傳輸線的地4在饋電傳輸線的末端10相連，以便于通過雙線-微帶饋電傳輸線進(jìn)行饋電。陷波反射器6的每段微帶傳輸線7的導(dǎo)帶和地也印制于介質(zhì)基板5的兩面，分別與饋電傳輸線2的導(dǎo)帶3和地4在陷波反射器的加載點(diǎn)9相連。
[0022]根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線，其特征在于該陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線包括兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)、饋電傳輸線(2)、介質(zhì)基板(5)和陷波反射器(6);領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)、饋電傳輸線(2)和陷波反射器(6)都在介質(zhì)基板(5)上；兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)的形狀是三角形，兩片領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)印制在介質(zhì)基板(5)的同一面，一片領(lǐng)結(jié)輻射貼片與饋電傳輸線的導(dǎo)帶(3)直接連接，另一片領(lǐng)結(jié)貼片經(jīng)過金屬化接地過孔與介質(zhì)基板(5)另一面的饋電傳輸線的地(4)在饋電傳輸線的末端(10)相連；陷波反射器(6)由兩段終端開路的微帶傳輸線(7)構(gòu)成，微帶傳輸線(7)的導(dǎo)帶和地分別印制于介質(zhì)基板(5)的兩面；陷波反射器加載點(diǎn)(9)位于饋電傳輸線(2)的輸入端(8)和末端(10)之間；在陷波反射器加載點(diǎn)(9)，兩段終端開路的微帶傳輸線(7)成對(duì)稱狀分別置于饋電傳輸線(2)的兩側(cè)，其伸展方向與領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)伸展的方向平行，微帶傳輸線(7)的導(dǎo)帶和地分別與饋電傳輸線(2)的導(dǎo)帶(3)和地(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線，其特征在于所述的饋電傳輸線(2)的地(4)的寬度在輸入端(8)最寬，然后逐漸變窄、在輸入端(8)和陷波反射器的加載點(diǎn)(9)之間變?yōu)楹宛侂妭鬏斁€(2)的導(dǎo)帶(3) —樣的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線，其特征在于所述的陷波反射器(6)的兩段微帶傳輸線(7)的長度相等，且其長度約為陷波波長的四分之一，以實(shí)現(xiàn)在某一陷波頻段內(nèi)抑制天線的輻射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陷波反射器的共面領(lǐng)結(jié)天線，其特征在于所述的陷波反射器(6)的每段微帶傳輸線(7)的長度比領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)的長度要長，以實(shí)現(xiàn)反射器的作用；且陷波反射器的加載點(diǎn)(9)與饋電傳輸線的末端(10)之間的間距在約為四分之一工作波長附近進(jìn)行調(diào)諧，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)較佳反射器特性與匹配性能。
【文檔編號(hào)】H01Q1/38GK104241840SQ201410517267
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】趙洪新, 王磊, 殷曉星 申請(qǐng)人:東南大學(xué)