本實(shí)用新型涉及微波通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超寬帶陷波差分天線。

背景技術(shù)：

自從2002年聯(lián)邦通訊委員會(huì)公布3.1～10.6GHz頻段應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域以來，具有高數(shù)據(jù)傳輸率、低成本、低功耗、抗干擾能力強(qiáng)的超寬帶(UWB)通信系統(tǒng)得到迅速發(fā)展，超寬帶天線成為近年來國際學(xué)者的研究熱點(diǎn)。然而，超寬帶的覆蓋范圍內(nèi)，一些頻段已經(jīng)被占用，例如WiMAX(3.4～3.6GHz)，以及WLAN(5.15～5.35GHz)和(5.725～5.825GHz)。因此，超寬帶天線工作時(shí)與現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)之間產(chǎn)生干擾。

因此，需要一種能夠避免超寬帶天線與已存在的通信網(wǎng)絡(luò)之間產(chǎn)生不必要干擾的超寬帶陷波差分天線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種超寬帶陷波差分天線，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中超寬帶天線工作時(shí)與現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)之間產(chǎn)生干擾的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種超寬帶陷波差分天線，包括介質(zhì)基板、位于介質(zhì)基板下表面的接地板、以及位于介質(zhì)基板上表面的饋電層；所述饋電層包括左右對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)輻射單元；所述輻射單元包括微帶饋線和輻射貼片；所述微帶饋線與輻射貼片連接；所述接地板的形狀是在矩形的四個(gè)角進(jìn)行切角處理后的八邊形，所述接地板包括位于接地板中間的圓形縫隙和位于圓形縫隙中左右對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)C形金屬帶；所述C形金屬帶與圓形縫隙的邊緣平行，且所述C形金屬帶與圓形縫隙邊緣之間有間隙；所述微帶饋線的對(duì)稱中心線與C形金屬帶的對(duì)稱中心線平行。

其中，所述微帶饋線與輻射貼片連接的一端是漸變式結(jié)構(gòu)；在所述漸變式結(jié)構(gòu)中，所述微帶饋線的寬度隨著微帶饋線與輻射貼片之間的距離的縮短而不斷增大。

其中，所述切角的形狀為等腰直角三角形，所述輻射貼片的形狀為圓形。

其中，所述接地板的長為34mm，寬為30mm。

其中，所述兩個(gè)C形金屬帶的弦之間的距離為9mm；所述圓形縫隙的半徑為12mm。

其中，所述C形金屬帶寬度在1～1.4mm之間。

其中，所述間隙為0.1mm。

本實(shí)用新型的超寬帶陷波差分天線采用微帶饋線進(jìn)行差分饋電，并通過接地板的四個(gè)對(duì)稱設(shè)置的切角和位于圓形縫隙中左右對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)C形金屬帶改善整個(gè)超寬帶陷波差分天線的阻抗匹配，實(shí)現(xiàn)了良好的陷波功能，并使得整個(gè)超寬帶陷波差分天線的尺寸可以設(shè)計(jì)的更小，實(shí)現(xiàn)了小型化，有利于射頻前端的集成。此外，圓形縫隙中左右對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)C形金屬帶還使得天線在高頻段的輻射特性得到了優(yōu)化和改善，提高了天線在高頻段的增益。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中的超寬帶陷波差分天線的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中的超寬帶陷波差分天線的在不同t值下的超寬帶陷波天線的仿真反射系數(shù)結(jié)果。

圖3是本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中t＝1mm時(shí)的超寬帶陷波差分天線的仿真反射系數(shù)結(jié)果。

圖4是本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中t＝1mm時(shí)的超寬帶陷波差分天線的增益曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋，本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

本實(shí)用新型提出第一實(shí)施例，如圖1所示，一種超寬帶陷波差分天線，包括介質(zhì)基板1、位于介質(zhì)基板1下表面的接地板2、以及位于介質(zhì)基板1上表面的饋電層3；所述饋電層包括左右對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)輻射單元；所述輻射單元包括微帶饋線31和圓形輻射貼片32；所述微帶饋線31與圓形輻射貼片32連接；所述微帶饋線31與圓形輻射貼片32連接的一端是漸變式結(jié)構(gòu)33；在所述漸變式結(jié)構(gòu)33中，所述微帶饋線31的寬度隨著微帶饋線31與圓形輻射貼片32之間的距離的縮短而不斷增大。所述接地板2的形狀是在矩形的四個(gè)角進(jìn)行切角處理后的八邊形，所述接地板2包括位于接地板2中間的圓形縫隙21和位于圓形縫隙21中左右對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)C形金屬帶22；所述C形金屬帶22與圓形縫隙21的邊緣平行，且所述C形金屬帶22與圓形縫隙21邊緣之間有間隙23；所述切角的形狀為等腰直角三角形；所述微帶饋線31的對(duì)稱中心線與C形金屬帶22的對(duì)稱中心線平行。

本實(shí)用新型的超寬帶陷波差分天線采用微帶饋線31進(jìn)行差分饋電，其中接地板2的四個(gè)對(duì)稱設(shè)置的切角使得天線的尺寸可以設(shè)計(jì)的更小，實(shí)現(xiàn)了小型化，有利于射頻前端的集成；位于圓形縫隙21中左右對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)C形金屬帶22改善整個(gè)超寬帶陷波差分天線的阻抗匹配，實(shí)現(xiàn)了良好的陷波功能，并使得天線在高頻段的輻射特性得到了優(yōu)化和改善，提高了天線在高頻段的增益

在本實(shí)施例的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述超寬帶陷波差分天線是以上下表面均為銅的矩形金屬板為基礎(chǔ)(覆銅板)，在矩形金屬板的下表面中央刻蝕一個(gè)圓形縫隙且在下表面的四個(gè)角上做切角處理，其中，圓形縫隙中還有左右對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)C形金屬帶(TSCSCS結(jié)構(gòu))。在矩形金屬板的上表面刻蝕兩個(gè)左右對(duì)稱設(shè)置的輻射單元。如圖1所示，所述介質(zhì)基板1采用相對(duì)介電常數(shù)為6.15的Rogers RT/duroid 6006(tm)介質(zhì)基板；所述介質(zhì)基板1的尺寸為34mm(Lsub)×30mm(Wsub)×0.635mm(d)。所述接地板2為銅片；所述圓形輻射貼片32和C形金屬帶22也為銅片。所述C形金屬帶22寬度t在1～1.4mm之間，所述切角為腰長D為7mm的等腰直角三角形，所述微帶饋線31的長l為7.5mm，微帶饋線31的端口的寬w1為0.35mm，所述漸變結(jié)構(gòu)33最寬處為0.7mm，所述圓形輻射貼片32的直徑w2為5.7mm，所述圓形縫隙21的半徑cr為12mm，所述圓形縫隙21的圓心到C形金屬帶外邊緣的半徑cr1為11.9mm，即所述間隙為0.1mm，所述兩個(gè)C形金屬帶22的弦之間的距離l1為9mm。

圖2示出了本具體實(shí)施例中不同C形金屬帶寬度t的超寬帶陷波差分天線的仿真的反射系數(shù)結(jié)果。

如圖2所示，基于所述漸變結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的超寬帶陷波差分天線在反射系數(shù)(dB)小于等于-10以下的部分(表明天線在該工作頻帶傳輸性能良好)均較多，工作頻段更寬，因此匹配更好；且隨著C形金屬帶寬度t的減小，匹配更佳。

所述C形金屬帶寬度t優(yōu)選為1mm，此時(shí)，超寬帶陷波天線的仿真反射系數(shù)結(jié)果如圖3所示，超寬帶陷波差分天線的增益曲線如圖4所示。

如圖3所示，該超寬帶陷波差分天線的工作頻寬為3.1～12GHz，完全覆蓋了超寬帶的工作頻寬(3.1～10.6GHz)；該超寬帶陷波差分天線的阻帶為6.1～7.25GHz，且阻帶兩邊陡峭，帶寬也較寬，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的陷波功能。

如圖4所示，該超寬帶陷波差分天線的仿真增益在3.1～11GHz范圍內(nèi)，仿真增益為3.24～6.36dBi。相應(yīng)的超寬帶差分天線在沒有兩個(gè)C形金屬帶(TSCSCS結(jié)構(gòu))時(shí)，仿真的超寬帶天線增益范圍為0.18～4.34dBi(圖未示出)。與沒有兩個(gè)C形金屬帶(TSCSCS結(jié)構(gòu))的超寬帶差分天線相比，在8.5～11GHz范圍內(nèi)，該超寬帶陷波差分天線增益提高了約3dBi。

在上述實(shí)施例的替代實(shí)施例中，所述切角還可根據(jù)需要設(shè)置成矩形、圓形等形狀；所述C形金屬帶的長度隨l1的增加而減小，同時(shí)阻帶的中心頻率增加。

以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。