CN210296626U - 一种u型槽结构的单陷波超宽带天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，涉及超宽带天线领域，它包括由刻蚀有U型槽结构的天线贴片和馈线组合而成的辐射面层。通过采用在环形贴片上刻蚀一U型槽结构的改进型单极子天线，能够实现在超宽带的工作频带范围内产生一个陷波的特性，同时，该天线的整体尺寸小，结构紧凑，不需要刻蚀地，利于集成，不需要通过加载的方式来实现陷波，有利于天线的小型化设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种超宽带天线，尤其涉及一种U型槽结构的单陷波超宽带天线。
背景技术
随着科技的日新月异，人们对于无线通信的要求越来越高。超宽带(Ultra-wideband,UWB)技术以其低功耗、低成本、高速率、高容量、穿透能力强、安全性强等特点成为了当前无线通信领域的研究热点之一。随着超宽带无线通信技术的迅猛发展，对超宽带无线通信电子设备提出了更高的要求，高可靠性、小型化已经成为超宽带无线通信***发展的必然趋势，这就要求器件在满足电气性能的同时，尽可能减少其占用空间。天线在超宽带无线通信***中扮演着重要的角色，它起着发射和接收信号的重要作用，是超宽带无线通信***中必不可少的重要元件，它的工作性能好坏直接影响到超宽带无线通信***的整体工作性能，它的尺寸大小也直接影响到超宽带无线通信***的大小。
然而，在超宽带所定义的通频带内存在着一些其它频段，如无线局域网(Wirelesslocal-area network,WLAN)等。为了避免这部分信号的干扰，就需要设计出具有陷波特性的超宽带天线。如何设计具有陷波特性的超宽带天线是当前超宽带天线研究中的热点和难点之一。
而现有的技术具有以下缺陷：1、通过刻蚀地技术来实现陷波不利于电路的集成；2、难以实现通带内的陷波特性；3、通过加载方式来实现陷波，增大了天线的物理尺寸；4、天线的尺寸不够紧凑、结构复杂以及加工成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，解决了现有超宽带天线存在的缺陷。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，它包括由刻蚀有U型槽结构的天线贴片和馈线组合而成的辐射面层。
进一步地，所述的天线贴片和馈线由一个整体金属板刻蚀得到；所述天线贴片为一内部为矩形结构的环形贴片。
进一步地，所述U型槽结构刻蚀的位置位于所述矩形结构的下端，通过所述U型槽结构产生陷波。
进一步地，所述环形贴片的四角处刻蚀有阶梯状结构。
进一步地，还包括介质层，所述介质层位于所述辐射面层的下层。
进一步地，还包括地板层，所述地板层位于所述介质层的下层。
进一步地，所述环形贴片为一单极子天线贴片。
进一步地，所述地板层为一单极子天线金属地板，通过所述单极子天线贴片与所述金属地板共同实现超宽带的特性。
进一步地，所述介质层为采用相对介电常数4.4的介质材料制成的厚度为1.6mm的介质基板。
进一步地，该天线的尺寸大小为29mm×30mm。
本实用新型的有益效果是：一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，通过采用在环形贴片上刻蚀一U型槽结构的改进型单极子天线，能够实现在超宽带的工作频带范围内产生一个陷波的特性，同时，该天线的整体尺寸小，结构紧凑，不需要刻蚀地，利于集成，不需要通过加载的方式来实现陷波，有利于天线的小型化设计。
附图说明
图1为超宽带天线的俯视图；
图2为超宽带天线的正视图；
图3为不刻蚀U型槽结构时超宽带天线的回波系数；
图4为刻蚀U型槽结构时超宽带天线的回波系数；
图5为超宽带天线在5GHz处的xoy平面方向图；
图6为超宽带天线在5GHz处的yoz平面方向图；
图中，1-天线贴片，2-馈线，3-U型槽结构，4-阶梯状结构，5-辐射面层，6-介质层，7-地板层。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1和图2所示，一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，它包括由刻蚀有U型槽结构3的天线贴片1和馈线2组合而成的辐射面层5。
进一步地，所述的天线贴片1和馈线2由一个整体金属板刻蚀得到；所述天线贴片1为一内部为矩形结构的环形贴片。
进一步地，所述U型槽结构3刻蚀的位置位于所述矩形结构的下端，通过所述U型槽结构3产生陷波。
进一步地，所述环形贴片的四角处刻蚀有阶梯状结构4。
具体地，U型槽结构3刻蚀在环形贴片上，且位于环形贴片下面两个阶梯状结构4的上方，环形贴片内部的矩形结构刚好在U型槽结构3的凹处内。
进一步地，天线贴片1为一内部为正方形、长方形、平行四边形等结构的环形贴片；优选地，天线贴片1为一内部为正方形结构的环形贴片。
进一步地，还包括介质层6，所述介质层6位于所述辐射面层5的下层。
进一步地，还包括地板层7，所述地板层7位于所述介质层6的下层。
进一步地，所述环形贴片为一单极子天线贴片。
进一步地，所述地板层7为一单极子天线金属地板，通过所述单极子天线贴片与所述金属地板共同实现超宽带的特性。
进一步地，所述介质层6为采用相对介电常数4.4的介质材料制成的厚度为1.6mm的介质基板。
介质层6采用的相对介电常数为4.4，厚度为1.6mm的介质基板作为介质材料，通过采用厚度1.6mm，相对介电常数为4.4的介质基板作为介质材料能够实现在本申请的超宽带天线的工作频段范围内的一个陷波的特性要求。
进一步地，该天线的尺寸大小为29mm×30mm，具有小型化、结构紧凑以及利于集成的特点。
陷波是为了避免在超宽带的工作范围内其它无线信号的干扰。
如图3和图4所示，图3为不在环形贴片上刻蚀U型槽结构3所得到的超宽带天线的回波系数，图4为在环形贴片上刻蚀U型槽结构3所得到的超宽带天线的回波系数；从图3中可以看出由于没有在环形贴片上刻蚀U型槽结构3，因此在工作频带范围为3.02～13.92GHz并没有出现一个陷波；而相反地图4由于在环形贴片上刻蚀了U型槽结构3，因此能够在4.82GHz处产生了一个陷波。
从图4和图5可以看出，该天线具有良好的辐射方向图，交叉极化较小，该天线在yoz平面上具有全向特性。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，其特征在于：它包括由刻蚀有U型槽结构（3）的天线贴片（1）和馈线（2）组合而成的辐射面层（5）；
所述的天线贴片（1）和馈线（2）由一个整体金属板刻蚀得到；所述天线贴片（1）为一内部为矩形结构的环形贴片。
2.根据权利要求1所述的一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，其特征在于：所述U型槽结构（3）刻蚀的位置位于所述矩形结构的下端，通过所述U型槽结构（3）产生陷波。
3.根据权利要求2所述的一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，其特征在于：所述环形贴片的四角处刻蚀有阶梯状结构（4）。
4.根据权利要求3所述的一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，其特征在于：还包括介质层（6），所述介质层（6）位于所述辐射面层（5）的下层。
5.根据权利要求4所述的一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，其特征在于：还包括地板层（7），所述地板层（7）位于所述介质层（6）的下层。
6.根据权利要求5所述的一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，其特征在于：所述环形贴片为一单极子天线贴片。
7.根据权利要求6所述的一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，其特征在于：所述地板层（7）为一单极子天线金属地板，通过所述单极子天线贴片与所述金属地板共同实现超宽带的特性。
8.根据权利要求6所述的一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，其特征在于：所述介质层（6）为采用相对介电常数4.4的介质材料制成的厚度为1.6mm的介质基板。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种U型槽结构的单陷波超宽带天线，其特征在于：该天线的尺寸大小为29mm×30mm。
Priority Applications (1)
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| CN201921726834.5U CN210296626U (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种u型槽结构的单陷波超宽带天线 |
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ID=70066101
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111541008A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-08-14 | 东华大学 | 一种具有双陷波特性的超宽带天线 |
| CN116031649A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-04-28 | 普罗斯通信技术（苏州）有限公司 | 一种辐射单元及天线 |
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2019
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| CN111541008A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-08-14 | 东华大学 | 一种具有双陷波特性的超宽带天线 |
| CN111541008B (zh) * | 2020-05-15 | 2022-01-11 | 东华大学 | 一种具有双陷波特性的超宽带天线 |
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| CN116031649B (zh) * | 2023-03-28 | 2023-06-23 | 普罗斯通信技术（苏州）有限公司 | 一种辐射单元及天线 |
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