本發(fā)明涉及一種新型的雙阻帶超寬帶天線，具體設計一種基于八邊形共面波導饋電的雙阻帶超寬帶天線，屬于微波傳輸器件技術領域。

背景技術：

UWB技術出現(xiàn)于20世紀50年代末，一直到20世紀90年代都主要應用于軍事上的雷達和低截獲率的通信系統(tǒng)。近些年，隨著微電子器件技術和工藝的發(fā)展，UWB技術才開始逐步應用在民用領域。2002年2月14日，超寬帶無線技術首次獲得了美國聯(lián)邦通信委員會FCC的批準，可用于短距離無線通信中，這為超寬帶技術產(chǎn)品的商業(yè)化應用打開了大門，促進了超寬帶系統(tǒng)及其器件如：UWB濾波器，UWB天線，UWB放大器等研究的進展。

超寬帶技術可適用的領域十分廣泛，為了便于管理，F(xiàn)CC將超寬帶系統(tǒng)分為3類：成像系統(tǒng)，包括地面穿透雷達系統(tǒng)、墻壁成像系統(tǒng)、墻壁穿透成像系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)和醫(yī)療成像系統(tǒng)；車載雷達系統(tǒng)；室內(nèi)超寬帶系統(tǒng)

近年來，隨著無線通信技術及多媒體業(yè)務的快速發(fā)展，超寬帶(UWB)技術在全球范圍內(nèi)受到人們越來越多的重視。UWB系統(tǒng)以其傳輸速度快、功耗低、系統(tǒng)簡單、保密性強和抗干擾能力強等優(yōu)點具有廣泛的應用前景和巨大的市場價值。與此同時，它也給我們提出了更多的挑戰(zhàn)，因為現(xiàn)存的多數(shù)通信系統(tǒng)工作在同一頻段，相互間的干擾問題將不得不考慮。作為射頻通信系統(tǒng)的關鍵部件之一，UWB天線將直接影響到整個超寬帶通信系統(tǒng)的性能，因此，其性能好壞至關重要。

由于超寬帶頻帶范圍內(nèi)存在無線局域網(wǎng)(WLAN)，寬帶互通微波接入(WIMAX)頻段的沖突，如何解決同頻干擾成為超寬帶領域研究的重要內(nèi)容，所以抑制同頻干擾成為設計超寬帶天線的關鍵。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一中體積小，結構緊湊，便于集成和互聯(lián)的超寬帶雙阻帶天線，可以用于各種通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)良好的通信。

本發(fā)明所采用的技術方案：

一種新型的雙阻帶超寬帶天線，它包括：六角開槽金屬貼片(1)、一對開路短截線(2)、內(nèi)含十字開槽的八邊形共面波導饋電金屬貼片(3)、介質(zhì)板(4)、接地面(5)和接地面上的 互補開口諧振環(huán)(6)。

根據(jù)權利要求1所述的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，其特征在于：六角開槽金屬貼片、一對開路短截線、內(nèi)含十字開槽的八邊形共面波導饋電金屬貼片都印刷在介質(zhì)板上表面；接地面及接地面上的互補開口諧振環(huán)位于介質(zhì)板下表面。

根據(jù)權利要求1所述的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，其特征在于：一對開路短截線位于六角開槽金屬貼片內(nèi)部，并且各有一端與六角開槽金屬貼片相連接。

根據(jù)權利要求1所述的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，其特征在于：內(nèi)含十字開槽的八邊形共面波導饋電金屬貼片位于六角開槽金屬貼片內(nèi)部；十字型開槽位于八邊形共面波導饋電金屬貼片內(nèi)部。

根據(jù)權利要求1所述的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，其特征在于：內(nèi)含十字開槽的八邊形共面波導饋電金屬貼片將與用于測試的50歐姆CPW傳輸線相連進行饋電。

根據(jù)權利要求1所述的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，其特征在于：接地面上的互補開口諧振環(huán)位于金屬接地板中心，成軸對稱。

根據(jù)權利要求1所述的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，其特征在于：由六角開槽金屬貼片以及內(nèi)含十字開槽的八邊形共面波導饋電金屬貼片結構產(chǎn)生超寬帶，調(diào)節(jié)相應的尺寸可以使產(chǎn)生帶寬為3.1-10.6GHz。

根據(jù)權利要求1所述的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，其特征在于：由一對開路短截線產(chǎn)生阻帶，通過調(diào)節(jié)一對開路短截線的尺寸可以實現(xiàn)阻帶可調(diào),可調(diào)制至3.1-3.6GHz，以達到濾除WIMAX干擾的效果。

根據(jù)權利要求1所述的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，其特征在于：由接地面上的互補開口諧振環(huán)產(chǎn)生另一個阻帶，通過調(diào)節(jié)接地面上的互補開口諧振環(huán)的尺寸可以實現(xiàn)阻帶可調(diào),可調(diào)制至5.1-5.65GHz，以達到濾除WLAN干擾的效果。

該發(fā)明天線相對于現(xiàn)有的天線具有以下的特性和優(yōu)點：

設計簡單、結構緊湊、加工方便、成本低廉、通帶可調(diào)、阻帶可調(diào)。

通過調(diào)整六角開槽金屬貼片(1)以及內(nèi)含十字開槽的八邊形共面波導饋電金屬貼片(3)的尺寸，可以調(diào)節(jié)通帶在UWB(3.1-10.6GHz)的范圍。

通過調(diào)整位于六角開槽金屬貼片內(nèi)部的一對開路短截線(2)的長寬以及它們的間隙，可實現(xiàn)阻帶可調(diào)。

通過調(diào)整接地面上的互補開口諧振環(huán)的半徑以及它們的間隙，可實現(xiàn)阻帶可調(diào)。

通帶可調(diào)與阻帶可調(diào)互不干擾。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施實例1的基本結構俯視圖；

圖2是本發(fā)明實施實例1的基本結構背面圖；

圖3是本發(fā)明實施實例1的基本結構側視圖；

具體實施方式

本發(fā)明設計了一種新型的雙阻帶超寬帶天線，該天線阻帶可調(diào)、通帶可調(diào)，且兩者調(diào)整是互不干擾。

下面結合附圖具體對發(fā)明做更詳細的描述：

本發(fā)明的一個實例如圖3所示，介質(zhì)基板(4)為FR4材質(zhì)，厚度為0.8毫米，相對介電常數(shù)為4.4。介質(zhì)基板下的金屬接地板(5)采用銅材料。

如圖1所示，本發(fā)明的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，介質(zhì)基板上的六角開槽金屬貼片(1)、一對開路短截線(2)、內(nèi)含十字開槽的八邊形共面波導饋電金屬貼片(3)，以及介質(zhì)基板下面的接地面(5)和接地面上的互補開口諧振環(huán)(6)均采用銅材料。

如圖1所示，本發(fā)明的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，由六角開槽金屬貼片以及內(nèi)含十字開槽的八邊形共面波導饋電金屬貼片結構產(chǎn)生超寬帶，實現(xiàn)寬頻帶特性。

如圖1所示，本發(fā)明的一種新型的雙阻帶超寬帶天線，采用一對開路短截線結構和接地面上的互補開口諧振環(huán)結構分別產(chǎn)生阻帶，實現(xiàn)雙阻帶特性。

該發(fā)明一種新型的雙阻帶超寬帶天線的設計參數(shù)：

介質(zhì)基板的選擇：相對介電常數(shù)為4.4的FR4材料，F(xiàn)R4材料具有電絕緣性能穩(wěn)定、平整度好、表面光滑、無凹坑、厚度公差標準的特點，它的電氣性能優(yōu)良，工作溫度較高，本身性能受環(huán)境影響小，是常用材料，便于制作和工業(yè)生產(chǎn)。

介質(zhì)基板上的六角開槽金屬貼片(1)、一對開路短截線(2)、內(nèi)含十字開槽的八邊形共面波導饋電金屬貼片(3)，以及介質(zhì)基板下面的接地面(5)和接地面上的互補開口諧振環(huán)(6)均采用銅材料，具體參數(shù)如下：H＝31mm,H1＝5mm,H2＝3mm,H3＝12mm,W＝29mm,W1＝12.65mm,W2＝2.8mm,W3＝5.5mm,S1＝6mm,S2＝15mm,t＝1mm。

超寬帶的設計：根據(jù)縫隙天線相關理論，在金屬貼片上開六角形槽，并在六角開槽內(nèi)部嵌入內(nèi)含十字開槽的八邊形共面波導饋電金屬貼片產(chǎn)生超寬帶效果。通過調(diào)整六角形開槽以及八邊形共面波導的尺寸，調(diào)整帶寬和截止頻率，使所涉及的天線滿足UWB需求。

阻帶設計：根據(jù)微帶傳輸理論，計設計出一對開路短截線尺寸，產(chǎn)生陷波特性，濾去諧振頻率處的信號，從而抑制帶外信號；根據(jù)互補開口諧振環(huán)的特性，在接地面上蝕刻互不開口諧振環(huán)，設計諧振環(huán)半徑和間隙，產(chǎn)生阻帶。