一种超宽带开关重构天线及实现不同频率的陷波方法技术

技术编号:7469876 阅读:272 留言:0更新日期:2012-07-01 01:54
一种超宽带开关重构天线及实现不同频率的陷波方法,涉及一种超宽带开关重构天线,还涉及实现不同频率的陷波方法。为了解决天线受到馈电线宽度的限制,存在超宽带与窄带系统之间的潜在干扰,以及很难满足特定的陷波特性需求,体积较大,结构复杂,且不可以同时工作在超宽带状态和陷波超宽带状态的问题。它包括正六边形宽槽结构、开关、正六边形顶部的缝隙、共面波导接地面、共面波导馈电结构,通过在正六边形辐射单元和共面波导馈电信号带线上分别刻蚀阶状阻抗调谐棒加载的谐振腔实现双陷波特性。通过调整两个谐振腔滤波器的结构参数,改变其谐振频率,使两个滤波器工作在不同的频率,从而产生两个可调的陷波频率。本发明专利技术适用于无线通信领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天线,具体涉及一种超宽带开关重构天线,本法明还涉及实现不同频率的陷波方法。
技术介绍
近年来,随着无线通信技术的飞速发展,人们对无线通信的要求越来越高。特别是近几年来,个人无线通信业务的飞速增长,移动通信朝着宽频带,高增益,与环境友好发展的方向发展。因此,移动通信的频段越来越集中,且多频段交叠现象越来越严重。自从2002 年,美国联邦通信委员会把3. lGHz-10. 6GHz作为室内超宽带通信频段公开以后,国内外的专家,学者和相关的公司投入大量的人力和物力开发超宽带通信系统和相关的算法。超宽带天线作为超宽带无线通信系统的重要组成部分,对通信质量起着重要作用。一副高性能的天线不仅能弥补无线通信的不足,同时能实现高性能的通信,能兼顾目前的通信协议,而且还可以实现多系统之间的协同通信。然而,在目前的超宽带通信范围内存在多种已经使用的窄带通信协议,如C波段, 无线区域网WLAN通信,全球微波接入互操作WiMAX系统,X波段等。这些存在的系统都会对目前许可的超宽带系统存在潜在的干扰,降低超宽带通信的性能,甚至造成系统的严重破坏。传统的方法是在系统设计完成之后,在系统的后端增加滤波器或者是在天线的后端增加阻带滤波器的方法实现超宽带系统与存在的窄带系统的协同工作。但是由于增加了滤波器,不仅增加了设备的成本,而且增加了设备的体积,不利于设备的小型化设计。除此之外, 由于滤波器与天线和射频前端的不匹配,会降低天线的效能。近年来,不需要钻孔和易于集成的共面波导结构日新月异,并且该结构可以通过照相或者光刻技术制作,并且有较好的极化特性,因此,该技术已经应用在超宽带天线的设计和相关的微波电路元器件的设计中。 国内外的学者在超宽带通信中,利用微带馈电技术和共面波导馈电技术提出了很多解决方案,但是作为无线通信的重要组成部分的超宽带天线都是采用各式各样的结构实现超宽带天线的设计。由于受到馈电线宽度的限制,存在超宽带与窄带系统之间的潜在干扰,以及很难满足特定的陷波特性需求,体积较大,结构复杂,且不可以同时工作在超宽带状态和陷波超宽带状态的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决超宽带天线与窄带系统之间存在的潜在干扰,以及很难满足特定的陷波特性需求,体积较大,结构复杂,且不可以同时工作在超宽带状态和陷波超宽带状态的问题。一种超宽带开关重构天线,它包括矩形谐振腔、第二阶状阻抗调谐棒、第一阶状阻抗调谐棒、正六边形宽槽结构、正六边形谐振腔、正六边形辐射单元、第一缝隙、第一开关、 第二开关、共面波导馈电结构和谐振腔高阻抗线,所述的共面波导馈电结构包括共面波导馈电信号带线、共面波导接地面和第二缝隙,所述的共面波导接地面印刷在介质基板上,共面波导馈电信号带线位于共面波导接地面的内部并印刷在介质基板上,第二缝隙位于共面波导馈电信号带线与共面波导接地面之间,在共面波导接地面上刻蚀正六边形宽槽结构,正六边形宽槽结构的一条对角线与水平方向平行,正六边形辐射单元位于正六边形宽槽结构的内部,正六边形辐射单元为正六边形环形贴片且一条对角线与水平方向垂直,第一缝隙位于正六边形辐射单元的顶端, 正六边形辐射单元与共面波导馈电信号带线连接,共面波导馈电信号带线上刻蚀第二阶状阻抗调谐棒加载的矩形谐振腔,矩形谐振腔的底边与水平方向平行,第一开关位于矩形谐振腔的顶端,第一开关连接谐振腔高阻抗线和第二阶状阻抗调谐棒以控制二者的通断连接关系,谐振腔高阻抗线是第一阶状阻抗调谐棒加载的正六边形谐振腔和第二阶状阻抗调谐棒加载的矩形谐振腔的共用部分,正六边形辐射单元上刻蚀第一阶状阻抗调谐棒加载的正六边形谐振腔,第一阶状阻抗调谐棒的底端与正六边形辐射单元内环底端连接,第二开关位于正六边形谐振腔的底端,第二开关连接谐振腔高阻抗线和正六边形谐振腔的底端以控制二者的通断连接关系,共面波导馈电信号带线与正六边形辐射单元连接,第一缝隙、第一阶状阻抗调谐棒和第二阶状阻抗调谐棒在一条直线上。实现不同频率的陷波方法,阶状阻抗调谐棒加载的正六边形谐振腔和阶状阻抗调谐棒加载的矩形谐振腔,实现不同频率的陷波步骤为步骤一、根据阶状阻抗线加载的谐振腔滤波器理论,通过调节阶状阻抗调谐棒加载的矩形谐振腔和阶状阻抗调谐棒加载的正六边形谐振腔的阶状阻抗调谐棒和谐振腔的结构尺寸,调整参数θο,、,、,θ 2,Rj1A2,根据阶状阻抗线加载的谐振腔滤波器理论抽象出奇偶模谐振条件,权利要求1.一种超宽带开关重构天线,其特征在于它包括矩形谐振腔(103)、第二阶状阻抗调谐棒(104)、第一阶状阻抗调谐棒(105)、正六边形宽槽结构(106)、正六边形谐振腔(107)、 正六边形辐射单元(108)、第一缝隙(109)、第一开关(110)、第二开关(111)、共面波导馈电结构(113)和谐振腔高阻抗线(115),所述的共面波导馈电结构(113)包括共面波导馈电信号带线(101)、共面波导接地面(102)和第二缝隙(114),所述的共面波导接地面(10 印刷在介质基板(11 上,共面波导馈电信号带线(101) 位于共面波导接地面(102)的内部并印刷在介质基板(112)上,第二缝隙(114)位于共面波导馈电信号带线(101)与共面波导接地面(102)之间,在共面波导接地面(102)上刻蚀正六边形宽槽结构(106),正六边形宽槽结构(106)的一条对角线与水平方向平行,正六边形辐射单元(108)位于正六边形宽槽结构(106)的内部,正六边形辐射单元(108)为正六边形环形贴片且一条对角线与水平方向垂直,第一缝隙(109)位于正六边形辐射单元 (108)的顶端,正六边形辐射单元(108)与共面波导馈电信号带线(101)连接,共面波导馈电信号带线(101)上刻蚀第二阶状阻抗调谐棒(104)加载的矩形谐振腔(103),矩形谐振腔(103)的底边与水平方向平行,第一开关(110)位于矩形谐振腔(103)的顶端,第一开关 (110)连接谐振腔高阻抗线(115)和第二阶状阻抗调谐棒(104)以控制二者的通断连接关系,谐振腔高阻抗线(115)是第一阶状阻抗调谐棒(105)加载的正六边形谐振腔(107)和第二阶状阻抗调谐棒(104)加载的矩形谐振腔(10 的共用部分,正六边形辐射单元(108) 上刻蚀第一阶状阻抗调谐棒(10 加载的正六边形谐振腔(107),第一阶状阻抗调谐棒 (105)的底端与正六边形辐射单元(108)内环底端连接,第二开关(111)位于正六边形谐振腔(107)的底端,第二开关(111)连接谐振腔高阻抗线(115)和正六边形谐振腔(107)的底端以控制二者的通断连接关系,共面波导馈电信号带线(101)与正六边形辐射单元(108) 连接,第一缝隙(109)、第一阶状阻抗调谐棒(10 和第二阶状阻抗调谐棒(104)在一条直线上。2.根据权利要求1所述的一种超宽带开关重构天线,其特征在于介质基板(112)介电常数为2. 65,且介电损耗正切角小于10,且其尺寸和共面波导接地面(102) —致。3.根据权利要求1所述的一种超宽带开关重构天线,其特征在于正六边形辐射单元 (108)的3条轴对称对角线均与正六边形宽槽结构(106)的3条轴对称对角线均重合,第一缝隙(109)位于正六边形辐射单元(108)的顶端,且第一缝本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李迎松李文兴刘乘源
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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