本实用新型专利技术涉及集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线领域，公开了一种集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线，包括至少一个谐振单元、至少一个对数状阻抗调谐棒和介质基板，所述谐振单元安装在所述介质基板的一面上，所述对数状阻抗调谐棒安装在所述介质基板的另一面上，同时在基板集成谐振单元和对数状阻抗调谐棒，从而实现超宽带系统和窄带系统的协同通信。该滤波器具有良好的超宽带特性，结构简单，且便于和微波集成电路集成。本实用新型专利技术采用印刷圆形多模谐振腔结构和对数状阻抗调谐棒结构复合的方式实现超宽带与窄带协同通信，不仅大大减小了天线体积，且比较容易和射频前端等微波集成电路集成。
【技术实现步骤摘要】
一种集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线
本技术涉及天线领域，更具体地说，特别涉及一种集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线。
技术介绍
随着无线通信技术及无线多媒体业务的飞速发展，超宽带(UWB)技术受到越来越多研究人员的关注。超宽带以其高速率、低功耗、高保密性以及抗干扰能力强等优点，具有非常广阔的应用前景和相当巨大的市场价值。美国联邦通讯委员会(FCC)于2002年2月批准了超宽带技术在短距离无线通信领域的应用。这为超宽带技术产品的商业化应用打开了大门，促进了超宽带系统及其器件研究的进展。根据FCC的规定，室内超宽带通信系统使用的频带为3.1GHz～10.6GHz。UWB技术最基本的工作原理是发送和接收脉冲间隔严格受控的高斯单周期超短时脉冲，接收机直接用一级前端交叉相关器即可将脉冲序列转换成基带信号。由于UWB技术独特的工作方式，使得UWB系统具有其他通信系统所没有的优势。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系统发展的必然趋势，滤波器在超宽带无线通信系统中起着选择有用信号、抑制干扰信号的重要作用，是超宽带无线通信系统中必不可少的重要元件，其工作性能好坏直接影响到超宽带无线通信系统的整体性能，其尺寸大小也直接影响到超宽带无线通信系统的体积和成本。作为超宽带系统中的一种核心器件，超宽带滤波器的研究成为学者们的关注热点。目前，UWB滤波器的设计主要有以下几个难点：(1)超宽带滤波器要求具有110％的相对带宽，常用的一些窄带滤波器设计方法不可行；(2)超宽带滤波器要求带内具有较小和平坦的群时延。(3)超宽带系统频带跨度大，容易受到带内其它系统窄带信号的干扰，如何抑制干扰信号也是设计难点。多模谐振器(MMR)由两端相同的高阻抗段和中间一个低阻抗段的阶梯阻抗结构构成，各个部分的初始电长度分别为所需设计多模谐振频率的1/4和1/2波长，根据具体的滤波器结构对其电长度进行调节，可以获得所需要的滤波特性。2006年，专家ZhuLei等人提出基于多模谐振器(MMR)的超宽带带通滤波器，输入输出端口采用平行耦合线或叉指耦合结构耦合能量。利用多模谐振器的三个谐振模式，控制滤波器的通带范围正好在UWB频段内，调节耦合线的长短和间距可以改变耦合的强弱和谐振点的频率。这种滤波器结构原理清晰，结构简单，易于实现，但是寄生通带效应比较严重，通常阻带较窄，频率选择特性不够突出。2007年JingGao等人提出，利用共面波导(CPW)结构可实现超宽带滤波器。该滤波器由阶跃阻抗结构SIR(steppedimpedanceresonator)的微带传输线谐振器组成，可实现多个谐振模式，通过叉指线耦合来实现超宽带特性。通过调节叉指耦合结构的长度以及改变耦合结构两边地的形状，可获得2.8一10.2GHz带宽的滤波特性。通带范围内的插损小于1.5dB，群时延在0.25一0.58ns的范围内。本技术给出一种集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线，该天线采用多模谐振腔(MMR)结构，通过调节阻抗比和点长度，使谐振极点在通带范围内，实现超宽带天线的设计。同时，该技术把对数状阻抗调谐棒的设计与MMR超宽带天线设计结合起来，不仅实现超宽带的设计，满足3.1G到10.6GHz的超宽带通信，同时能产生陷波特性，使所设计的天线满足超宽带通信系统和窄带系统的协同工作，印刷在介质基板上，便于批量生产，调试，且成本低廉。如何解决上述技术问题，成为亟待解决的难题。
技术实现思路
本技术涉及一种集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线，该超宽带天线有良好的宽频带特性，很好的全向辐射特性，且具有双陷波特性，使超宽带天线的设计和对数状阻抗调谐棒滤波器结合在一起，从而实现超宽带系统和窄带系统的协同通信。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线，包括至少一个谐振单元、至少一个对数状阻抗调谐棒和介质基板，所述谐振单元安装在所述介质基板的一面上，所述对数状阻抗调谐棒安装在所述介质基板的另一面上，同时在基板集成谐振单元和对数状阻抗调谐棒，从而实现超宽带系统和窄带系统的协同通信。该滤波器具有良好的超宽带特性，结构简单，且便于和微波集成电路集成。本技术采用印刷圆形多模谐振腔结构和对数状阻抗调谐棒结构复合的方式实现超宽带与窄带协同通信，不仅大大减小了天线体积，且比较容易和射频前端等微波集成电路集成。进一步地，所述介质基板通过固定装置可拆卸地安装在所述安装板上。进一步地，所述固定装置包括插板，所述插板插设在所述安装板上开设的插槽内。进一步地，所述插板为圆环结构，所述插槽为与所述插板形状相匹配的环形槽结构。进一步地，所述谐振单元为多模谐振腔。进一步地，所述多模谐振腔为矩形结构或圆形结构，其可以设计不同形状和结构的超宽带天线，此处不应成为本技术的限制。进一步地，所述介质基板为聚四氟乙烯板。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术与现有技术相比，具有显著的优点：本技术可以实现完美的超宽带效果，由于采用多模谐振的方式，产生多个谐振极点，调节阻抗比和电长度，使其有效的落在通带范围内，利用传统的设计方法很难实现满足超宽带的需要。而本技术利用对数状阻抗调谐棒产生陷波特性，使超宽带天线的设计和对数状阻抗调谐棒滤波器有效复合，实现超宽带系统和窄带系统的协同通信。本技术设计的滤波器结构简单，紧凑，体积小，加工方便，成本低。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的结构示意图。附图标记说明：1谐振单元、2对数状阻抗调谐棒、3介质基板、4插板、5安装板、6插槽。具体实施方式下面结合附图对本技术的优选实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例一：请参阅图1所示，一种集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线，包括至少一个谐振单元1、至少一个对数状阻抗调谐棒2和介质基板3，为了减小天线的体积，将微带线折叠起来。此设计不仅使得天线的结构更为紧凑，更能很好的实现通信，该天线不仅能实现3.1G到10.6G的超宽带通信，且有陷波特性，而且频带内的信号受带外信号影响较小，有利于系统或者设备的电磁兼容设计。同时该滤波器的结构简单、体积小，印刷在介质基板的两面，便于批量生产，调试，且成本低廉，所述谐振单元1安装在所述介质基板3的一面上，所述对数状阻抗调谐棒2安装在所述介质基板3的另一面上，同时在基板集成谐振单元1和对数状阻抗调谐棒2，从而实现超宽带系统和窄带系统的协同本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线，其特征在于，包括至少一个谐振单元、至少一个对数状阻抗调谐棒和介质基板，所述谐振单元安装在所述介质基板的一面上，所述对数状阻抗调谐棒安装在所述介质基板的另一面上。/n
【技术特征摘要】
1.一种集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线，其特征在于，包括至少一个谐振单元、至少一个对数状阻抗调谐棒和介质基板，所述谐振单元安装在所述介质基板的一面上，所述对数状阻抗调谐棒安装在所述介质基板的另一面上。
2.根据权利要求1所述的集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线，其特征在，还包括安装板，所述介质基板通过固定装置可拆卸地安装在所述安装板上。
3.根据权利要求2所述的集成对数状阻抗调谐棒的超宽带天线，其特征在于，所述固定装置包括插板，所述插板插设在所述安装板上开设的插槽内。
【专利技术属性】
技术研发人员：胡德隆，潘勇，田列远，孟德安，
申请(专利权)人：山东省产品质量检验研究院，
类型：新型
国别省市：山东;37
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