一種基于十字交叉型ebg結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超寬帶帶阻天線，尤其是涉及一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，該天線可以抑制超寬帶系統(tǒng)與RFID系統(tǒng)的相互干擾。
【背景技術(shù)】
[0002]2002年2月，美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)批準(zhǔn)3.1_10.6GHz頻段用于商用通信，因此UWB得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]然而，由于超寬帶通信覆蓋的頻帶較寬，有些頻帶與其它無線系統(tǒng)共用頻帶資源，有可能和其它系統(tǒng)相互干擾，如Wimax系統(tǒng)(3.2-3.5GHz)、WLAN系統(tǒng)(5.15-5.35GHz),(5.725-5.825GHz)和RFID系統(tǒng)(6.8GHz)。如何解決同頻干擾成為UWB研究重要內(nèi)容，因此具有阻帶特性的超寬帶天線有很高的實(shí)用價值。
[0004]近年來出現(xiàn)了很多超寬帶帶阻天線的設(shè)計思路，如輻射貼片上開槽、介質(zhì)板背面寄生金屬貼片、增加開環(huán)諧振腔、設(shè)計工作在不同頻帶的天線相互形成阻帶等。但這些方法都存在局限性，比如天線體積大，不利于系統(tǒng)集成；阻帶的中心頻率不易調(diào)節(jié)。本發(fā)明中，采用近年來受到廣泛關(guān)注的EBG結(jié)構(gòu)，形成帶阻特性。
[0005]電磁帶隙(ElectromagneticBandGap, EBG)結(jié)構(gòu)本身具有禁帶特性和同相反射的優(yōu)越性能，應(yīng)用于天線領(lǐng)域，可以有效地改善天線的輻射方向圖，提高增益，減小旁瓣和后瓣等，應(yīng)用于陣列天線，可減少天線間的相互稱合作用。(ElectromagneticBandGap,EBG)結(jié)構(gòu)滿足了現(xiàn)代無線通信技術(shù)對高性能天線的要求，從而使得它在微波通信領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。
[0006]由于EBG結(jié)構(gòu)具有帶禁特性，能抑制特定頻段內(nèi)的電磁波在傳輸線上的傳輸，從而形成阻帶；且易于和微帶線集成，不會占用額外的空間；并且，阻帶的中心頻率易于調(diào)節(jié)。因此，EBG結(jié)構(gòu)非常適合應(yīng)用于超寬帶帶阻天線的設(shè)計中，制作體積小，成本低的超寬帶阻帶天線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，該天線可以抑制UWB系統(tǒng)與RFID系統(tǒng)的相互干擾。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明包括介質(zhì)基板(105)、形成于介質(zhì)基板上的輻射單元(101)、阻抗匹配輸入微帶線(102)、十字交叉型十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)(103)，形成于介質(zhì)基板下的金屬接地板(104);所述十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)的單元晶格，為指狀線(1031)和十字交叉結(jié)構(gòu)(1032)構(gòu)成的正方形貼片結(jié)構(gòu)。
[0010]所述一種基于十字交叉型十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)(103)的單元晶格，其指狀線(1031)的寬度與各線間的間隙相等。
[0011]所述一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)(103)的單元晶格對稱分布于阻抗匹配輸入微帶線(102)兩側(cè)；每側(cè)各有7個單元晶格。
[0012]所述一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，輻射單元(101)為圓形貼片。
[0013]所述一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，介質(zhì)基板(105)采用 GML1000 材料。
[0014]所述一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，所述阻帶的頻率范圍為5.15-5.35GHz，解決了 UWB系統(tǒng)與附近RFID系統(tǒng)的相互干擾問題。
[0015]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(diǎn):
[0016]設(shè)計簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、成本低廉。
[0017]十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的增加，不改變原天線通帶內(nèi)的良好的駐波比與方向圖；且具有阻帶帶寬窄的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]通過調(diào)整帶指狀線(1031)的寬度，可實(shí)現(xiàn)阻帶中心頻率可調(diào)。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例I的基本結(jié)構(gòu)正面示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例I的基本結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例I的基本結(jié)構(gòu)背面示意圖。
[0022]圖4是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例I的十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)單元晶格結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明設(shè)計了一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，該濾波器可以抑制UWB系統(tǒng)與RFID系統(tǒng)的相互干擾。
[0024]下面結(jié)合附圖距離對發(fā)明做更詳細(xì)的描述:
[0025]如圖1所示，本發(fā)明的一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，介質(zhì)基板上的輻射單元(101 )、阻抗匹配輸入微帶線(102)、十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)(103)，采用銅材料。
[0026]本發(fā)明的一個實(shí)例如圖2所示，介質(zhì)基板(105)是介電常數(shù)為3.2的GML1000材料。該介質(zhì)基板的厚度為0.762mm。介質(zhì)基板下的金屬接地板(104)采用銅材料。
[0027]本發(fā)明的一個實(shí)例如圖3所示，介質(zhì)基板下的金屬接地板(104)具有凹槽結(jié)構(gòu)。
[0028]如圖4所示，本發(fā)明的一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，所述十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)的單元晶格，為指狀線(1031)和十字交叉結(jié)構(gòu)(1032)構(gòu)成的正方形貼片結(jié)構(gòu)，由其實(shí)現(xiàn)阻帶特性。
[0029]十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的設(shè)計:根據(jù)微帶傳輸相關(guān)理論，設(shè)計滿足RFID頻段內(nèi)具有阻帶特性的電磁帶隙結(jié)構(gòu)。所述十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)的單元晶格，為指狀線(1031)和十字交叉結(jié)構(gòu)(1032)構(gòu)成的正方形貼片結(jié)構(gòu)。單元晶格構(gòu)成并聯(lián)諧振結(jié)構(gòu)，其中電容由指狀線(1031)獲得，電感由十字交叉結(jié)構(gòu)(1032)獲得；諧振頻率和帶寬由并聯(lián)諧振結(jié)構(gòu)的L, C決定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于十字交叉型十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，包括介質(zhì)基板(105)、形成于介質(zhì)基板上的輻射單元(101)、阻抗匹配輸入微帶線(102)、十字交叉型十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)(103)，形成于介質(zhì)基板下的金屬接地板(104);所述十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)的單元晶格，為指狀線(1031)和十字交叉結(jié)構(gòu)(1032)構(gòu)成的正方形貼片結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于十字交叉型十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)(103)的單元晶格，其指狀線(1031)的寬度與各線間的間隙相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)(103)的單元晶格對稱分布于阻抗匹配輸入微帶線(102)兩側(cè)；每側(cè)各有7個單元晶格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，輻射單元(101)為圓形貼片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，介質(zhì)基板(105)采用GML1000材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，其特征在于，所述阻帶的頻率范圍為6.65-7.05GHz，解決了 UWB系統(tǒng)與附近RFID系統(tǒng)的相互干擾問題。
【專利摘要】一種基于十字交叉型EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶帶阻天線，涉及一種超寬帶帶阻天線。該天線由介質(zhì)基板（105），介質(zhì)基板上的輻射單元（101）、阻抗匹配輸入微帶線（102）、十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)（103），介質(zhì)基板下的金屬接地板（104）組成。本發(fā)明利用輻射單元、阻抗匹配輸入微帶線、與金屬接地板實(shí)現(xiàn)UWB要求的通帶帶寬，利用十字交叉型EBG電磁帶隙結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)帶阻特性。本發(fā)明涉及的天線阻帶在6.8Ghz附近，避免了與RFID系統(tǒng)（6.8GHz）的相互干擾。
【IPC分類】H01Q1-38, H01Q13-08, H01Q1-52
【公開號】CN104681963
【申請?zhí)枴緾N201310636820
【發(fā)明人】喻人杰, 劉雷, 張冰然
【申請人】哈爾濱黑石科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月27日