本實(shí)用新型涉及超寬帶(UWB)天線領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有三陷波特性的超寬帶天線。

背景技術(shù)：

自從2002年美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)the Federal Communications Commission(FCC)確定了超寬帶的頻段為3.1～10.6GHz以來(lái)，超寬帶通信系統(tǒng)由于其高速數(shù)據(jù)傳輸速率、低功耗、高容量、低成本等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛研究與應(yīng)用，作為超寬帶系統(tǒng)的重要部件，研究人員提出了各種各樣的超寬帶天線。

然而在超寬帶系統(tǒng)的工作頻段(3.1～10.6GHz)中存在不少當(dāng)今使用率很高的無(wú)線通信系統(tǒng)，如3.3～3.7GHz頻段的無(wú)線城域網(wǎng)(WiMAX)和5.15～5.825GHz頻段的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)，而X波段下行衛(wèi)星通信則工作于7.25～7.75GHz頻段，近年來(lái)衛(wèi)星通信由于具有覆蓋面大、穩(wěn)定性高、不受地理?xiàng)l件限制等優(yōu)點(diǎn)，已在移動(dòng)通信、廣播電視等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

如何解決超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)與這些具有重疊頻段的無(wú)線通信系統(tǒng)之間的相互干擾一直是研究熱點(diǎn)。通?？赏ㄟ^(guò)在超寬帶系統(tǒng)中引入濾波器使得在相應(yīng)頻段產(chǎn)生陷波，從而減少超寬帶系統(tǒng)與其它系統(tǒng)之間的信號(hào)互擾，然而該方法會(huì)導(dǎo)致超寬帶系統(tǒng)的體積變大、成本增加等問(wèn)題。

一種行之有效的替代方法是設(shè)計(jì)具有陷波特性的超寬帶天線，如在天線結(jié)構(gòu)中采用挖槽、添加寄生單元、采用分形結(jié)構(gòu)等方式，在對(duì)應(yīng)頻段產(chǎn)生陷波，從而無(wú)需在射頻前端電路上使用濾波器就可解決信號(hào)互擾的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于生產(chǎn)、尺寸小、易與射頻前端電路集成、具有三陷波特性的超寬帶天線。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：所述的一種具有三陷波特性的超寬帶天線包括介質(zhì)基板，所述的介質(zhì)基板上表面印制輻射單元、微帶饋線與金屬接地板。所述的輻射單元位于所述的介質(zhì)基板上表面的中上部，所述的微帶饋線與所述的輻射單元相連接。

所述的輻射單元為半橢圓形結(jié)構(gòu)。

所述的輻射單元具有關(guān)于介質(zhì)基板中線對(duì)稱(chēng)的大“L”形與小“L”形結(jié)構(gòu)。

所述的金屬接地板由兩塊缺角矩形金屬接地板構(gòu)成。

所述的兩塊金屬接地板對(duì)稱(chēng)位于所述的微帶饋線兩側(cè)并與所述的微帶饋線隔開(kāi)相等間距。

所述的兩塊金屬接地板分別帶有關(guān)于介質(zhì)基板中線對(duì)稱(chēng)的“L”形槽結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果：

(1)通過(guò)優(yōu)化本實(shí)用新型所述的輻射單元上的對(duì)稱(chēng)的大“L”形結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生3.3～3.7GHz頻段的陷波。

(2)通過(guò)優(yōu)化本實(shí)用新型所述的兩塊屬接地板上的兩個(gè)“L”形槽結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生5.15～5.825GHz頻段的陷波。

(3)通過(guò)優(yōu)化本實(shí)用新型所述的輻射單元上的對(duì)稱(chēng)的小“L”形結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生7.25～7.75GHz頻段的陷波。

(4)本實(shí)用新型具有良好的超寬頻帶特性、陷波特性以及全向輻射特性，可以產(chǎn)生3.3～3.7GHz頻段，5.15～5.825GHz頻段和7.25～7.75GHz頻段的陷波。從而實(shí)現(xiàn)超寬帶通信與其它同頻無(wú)線通信系統(tǒng)協(xié)同工作。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的俯視圖；

圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視圖；

圖3是本實(shí)用新型的S11曲線圖；

圖4是本實(shí)用新型在4.5GHz的歸一化E面和H面的輻射方向圖；

圖5是本實(shí)用新型在6.5GHz的歸一化E面和H面的輻射方向圖；

圖6是本實(shí)用新型在10GHz的歸一化E面和H面的輻射方向圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

本實(shí)用新型是一種具有三陷波特性的超寬帶天線，其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，該天線包括介質(zhì)基板(1)，所述的介質(zhì)基板上表面設(shè)有輻射單元(2)，金屬接地板(3、4)和微帶饋線(5)。所述的輻射單元(2)位于所述的介質(zhì)基板(1)上表面的中上部，與位于所述的介質(zhì)基板(1)上表面的中下部的微帶饋線(5)相連接，兩塊金屬接地板(3、4)對(duì)稱(chēng)分布于微帶饋線(5)的兩側(cè)，且與微帶饋線(5)相隔等距的間隙。

本實(shí)用新型的介質(zhì)基板(1)是介電常數(shù)為4.4，損耗角正切為0.02，厚度為1.6mm的FR-4環(huán)氧玻璃布層壓板，其長(zhǎng)度為26mm，寬度為26mm；微帶饋線的寬度為3.4mm；接地金屬板的長(zhǎng)度為10.3mm，寬度為10.8mm；金屬接地板(3、4)的缺角矩形長(zhǎng)度為3mm，寬度為3mm；金屬接地板的“L”形槽(31、32)垂直部分長(zhǎng)度為5.3mm，水平部分長(zhǎng)度為2.8mm。

本實(shí)用新型的輻射單元(2)是半橢圓形結(jié)構(gòu)，具有開(kāi)槽結(jié)構(gòu)。“凸”形槽(23)位于輻射單元(2)的中部，在“凸”形槽中具有關(guān)于介質(zhì)基板中線對(duì)稱(chēng)的大“L”形與小“L”形結(jié)構(gòu)，優(yōu)化對(duì)稱(chēng)的大“L”形結(jié)構(gòu)(24、25)的尺寸可在3.3～3.7GHz頻段產(chǎn)生陷波。優(yōu)化對(duì)稱(chēng)的小“L”形結(jié)構(gòu)(21、22)的尺寸可在7.25～7.75GHz頻段產(chǎn)生陷波。兩塊金屬接地板(3、4)都為缺角矩形金屬接地板且?guī)в嘘P(guān)于介質(zhì)基板中線對(duì)稱(chēng)的開(kāi)口“L”形槽(31、32)。優(yōu)化所述的槽(31、32)的位置及尺寸可在5.15～5.825GHz頻段產(chǎn)生陷波。因此，通過(guò)調(diào)整相關(guān)結(jié)構(gòu)的尺寸及位置，可實(shí)現(xiàn)三個(gè)陷波頻段。

本實(shí)用新型的效果可通過(guò)以下仿真及測(cè)試圖進(jìn)一步說(shuō)明：

圖3是本實(shí)用新型天線產(chǎn)生的回波損耗(S11)曲線圖，從圖可得，天線在3.3～3.7GHz、5.15～5.825GHz和7.25～7.75GHz三個(gè)頻段內(nèi)產(chǎn)生陷波，有效地抑制了與超寬帶頻段重疊的WiMAX、WLAN和X波段下行衛(wèi)星通信等頻段信號(hào)，所以采用本實(shí)用新型的天線系統(tǒng)可以與其他通信系統(tǒng)互不干擾地工作。

圖4、圖5、圖6分別是本實(shí)用新型天線在4.5GHz、6.5GHz、10GHz的E面和H面的輻射方向圖，可以看出，本實(shí)用新型的超寬帶天線在E面成“8”字形，H面成全向輻射，因此可以看出該天線具有良好的全向輻射特性，能滿(mǎn)足超寬帶通信需求。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。