一种具有WiMAX频带带阻特性的UWB天线的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于超宽带（UWB)无线通信领域的天线，尤其是一种具有 WiMAX频带带阻特性的UWB天线。将角部过孔蘑菇形电磁带隙结构（CLV-EBG)与正六边形 超宽带（UWB)天线的馈线耦合，在保证天线小型化、宽频带、良好的辐射特性的同时，有效 地滤除了全球微波互联接入（WIMAX)频段的信号。
【背景技术】
[0002] 2002 年 2 月美国联邦通信委员会（FederalCommunicationsCommission:FCC) 将3. 1?10. 6GHz频段划为商用的UWB无线通信业务使用，自此以后，超宽带技术获得了 快速发展，UWB天线的研宄与设计作为UWB无线通信的关键技术之一，已成为了研宄的热 点。由于UWB系统的工作频段与现有无线通信系统的某些频段重合，如全球微波互联接入 (WIMAX，3. 3GHz-3. 6GHz)，无线个人局域网（WLAN，（5. 15GHz-5. 825GHz))等。为了减少UWB 天线对这些频段内系统通信造成干扰，具有陷波特性的UWB天线被广泛关注。
[0003] 在实现良好的陷波特性的同时，保证UWB天线的小型化，宽频带，良好的辐射特性 是一个比较棘手的难题。目前为止具有陷波特性的UWB天线已有大量的研宄成果，实现陷 波的技术可以概括为以下几种：
[0004] (1)在辐射贴片或接地板刻蚀槽线
[0005] (2)添加寄生元素
[0006] (3)加载SIR的带阻滤波器
[0007] 这些实现陷波的技术存在着以下不足：在天线辐射贴片上刻槽和在辐射贴片附近 增加寄生单元的方法都会改变天线辐射贴片表面的电流分布，影响天线的辐射方向图；在 天线地板刻槽的方法会使部分能量从地板槽泄漏，对天线方向图的后瓣产生影响，减小天 线的增益；添加寄生元素会增加天线的尺寸，而加载SIR的带阻滤波器，使结构复杂，集成 难度高。另外这些方法普遍存在的一个问题是，各个陷波频带相互影响，不易独立控制。
[0008] 电磁带隙（EBG)结构以其优异的频率带隙特性，结构简单，易于集成，带隙特性易 于调节，如果加以小型化，通过与输入端耦合，可方便独立地实现和控制超宽带天线各个陷 波，而对辐射贴片的电流分布影响较小，可保持良好的辐射特性，增益效果。因此，设计一款 基于EBG结构具有陷波特性的高性能超宽带天线具有深远的意义。 【实用新型内容】
[0009] 本实用新型的目的在于改善现有UWB天线陷波技术中影响天线辐射特性、增大天 线尺寸、陷波频段相互影响等缺陷。将一定尺寸参数的CLV-EBG结构加载于正六边形UWB 天线的馈线附近，形成耦合，有效地滤除了WIMAX频段的信号，并且陷波频段特性可以通过 CLV-EBG结构独立调节。
[0010] 本实用新型所采用的技术方案是：
[0011] 一种具有WiMAX频带带阻特性的UWB天线，其特征在于：包括部分金属接地板 (10)、介质基板（20)、天线辐射贴片（30)、50欧姆馈线（31)和CLV-EBG单元（40)。部分金 属接地板（10)位于介质基板（20)的下表面，天线辐射贴片（30)和50欧姆馈线（31)位于 介质基板（20)的上表面，CLV-EBG单元（40)加载于50欧姆馈线（31)左侧，包括介质基板 (20)上表面EBG金属贴片和金属圆柱形过孔（41)。
[0012] 所述的一种具有WiMAX频带带阻特性的UWB天线，其特征在于：部分金属接地板 (10)上顶边中间部分刻蚀了与50欧姆馈线（31)等宽的矩形槽（11)，天线辐射贴片（30) 为正六边形。
[0013] 所述的一种具有WiMAX频带带阻特性的UWB天线，其特征在于：其特征在于， CLV-EBG单元（40)为正方形，金属圆柱形过孔（41)贯穿于EBG金属贴片、介质基板（20)和 部分金属接地板（10)之间，且位于EBG金属贴片的左上角。
[0014] 本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及特性：
[0015] (l)CLV-EBG相比于传统的蘑菇形电磁带隙（CMT-EBG)结构尺寸小，保证了UWB天 线的小型化，且结构简单、易于集成。
[0016] (2)天线相对带宽较宽，达到131%，VSWR〈2的范围为2. 28GHz-10. 92GHZ。
[0017] (3)加载CLV-EBG结构，对天线的辐射贴片表面电流影响较小，从而保持了UWB天 线全频段良好的全向辐射特性和稳定的增益效果。
[0018] (4)WIMAX陷波频段特性（带宽、位置等）可以通过调节CLV-EBG结构单元参数进 行独立地控制。
【附图说明】
[0019] 图1是天线基本结构俯视图；
[0020] 图2是天线背面基本结构图；
[0021] 图3是EBG陷波原理图；
[0022] 图4是天线驻波比参数示意图；
[0023] 图5是天线峰值增益示意图；
[0024] 图6是天线在4GHz下的H面方向图；
[0025] 图7是天线在4GHz下的E面方向图；
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0027] 如图1、图2所示，一种具有WiMAX频带带阻特性的UWB天线，包括部分金属接地 板（10)、介质基板（20)、天线辐射贴片（30)、50欧姆馈线（31)和CLV-EBG单元（40)。其 中部分接地板（10)位于介质基板（20)底面，且上顶边与天线辐射贴片（30)之间有一定距 离（U-Lg)，此距离用于调节UWB天线高频段阻抗匹配。在部分金属接地板（10)上顶边中 间部分中心刻蚀了一个宽为Ws，长为1^的矩形槽（11)，其宽度与50欧姆馈线（31)相等，此 矩形槽用于改善天线宽频带特性，提高驻波比带宽。
[0028] 本实用新型的天线中，介质基板（20)的相对介电常数为3,损耗角正切为0.004， 高度为h，加工成本低，易于与普通印刷电路板集成。
[0029] 天线辐射贴片（50)是边长为W的正六边形，其上顶边与介质基板（20)顶边重合， 下底边与50欧姆馈线（31)相接，馈线宽度为Wf。
[0030] CLV-EBG单元（40)为正方形，加载于50欧姆馈线（31)右侧临近位置形成耦合， CLV-EBG单元（40)与50欧姆馈线（31)的距离为&，包括加载于介质基板（20)上表面的 EBG金属贴片和金属圆柱形过孔（41)。
[0031] EBG金属贴片中心与介质基板（20)下底边相距Lg/2,边长为ai，没有增加天线的 尺寸，保持了天线的小型化。金属圆柱形过孔（41)位于EBG金属贴片的右上角，半径为 ri， 其边缘与EBG金属贴片边缘相距0. 2m。
[0032] 如图3所示，这里从该UWB天线的主视图来说明CLV-EBG结构的陷波原理，其中介 质基板为透视结构。当通过50欧姆馈线（31)向天线馈电时，EBG结构金属贴片与50欧姆 馈线（31)形成耦合电容C1(l，与部分金属接地板（10)通过介质基板（20)形成耦合电容Cn， 通过金属圆柱形过孔（41)的电流回路等效为电感L1(l，从而形成了一个并联LC谐振回路， 谐振频率
【主权项】
1. 一种具有WiMAX频带带阻特性的UWB天线，其特征在于：包括部分金属接地板（10)、 介质基板（20)、天线辐射贴片（30)、50欧姆馈线（31)和CLV-EBG单元（40)，部分金属接地 板（10)位于介质基板（20)的下表面，天线辐射贴片（30)和50欧姆馈线（31)位于介质基 板（20)的上表面，CLV-EBG单元（40)加载于50欧姆馈线（31)左侧，包括介质基板（20)上 表面EBG金属贴片和金属圆柱形过孔（41)。
2. 根据权利要求1所述的一种具有WiMAX频带带阻特性的UWB天线，其特征在于：部 分金属接地板（10)上顶边中间部分刻蚀了与50欧姆馈线（31)等宽的矩形槽（11)，天线辐 射贴片（30)为正六边形。
3. 根据权利要求1所述的一种具有WiMAX频带带阻特性的UWB天线，其特征在于：其 特征在于，CLV-EBG单元（40)为正方形，金属圆柱形过孔（41)贯穿于EBG金属贴片、介质 基板（20)和部分金属接地板（10)之间，且位于EBG金属贴片的左上角。
【专利摘要】一种具有WiMAX频带带阻特性的UWB天线，涉及超宽带(UWB)无线通信领域，包括部分金属接地板(10)、介质基板(20)、天线辐射贴片(30)、50欧姆馈线(31)和角部过孔蘑菇形电磁带隙(CLV-EBG)结构单元(40)。将CLV-EBG结构单元(40)与正六边形UWB天线的50欧姆馈线(31)耦合，在保证天线小型化、宽频带、良好的辐射特性的同时，有效地滤除了全球微波互联接入(WiMAX)频段的信号。该天线在全频段内具有良好的全向辐射特性和稳定的增益效果，陷波特性良好，且陷波频段特性可以独立调节，适用于UWB无线通信系统。
【IPC分类】H01Q1-38, H01Q5-314, H01Q1-48, H01Q5-50, H01Q5-25
【公开号】CN204333238
【申请号】CN201420812334
【发明人】孔媛媛, 张道亮, 王琢
【申请人】哈尔滨飞羽科技有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月18日