一种新型阻带陡峭的UWB带阻天线的制作方法

本发明涉及一种UWB带阻天线，尤其是涉及一种新型阻带陡峭的UWB带阻天线，该天线可以抑制WLAN系统(5.15-5.35GHz)的相互干扰问题。

背景技术：

2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)批准3.1-10.6GHz频段用于商用通信，因此UWB得到广泛的应用。

然而，由于超宽带通信覆盖的频带较宽，有些频带与其它无线系统共用频带资源，有可能和其它系统相互干扰，如Wimax系统(3.2-3.5GHz)、WLAN系统(5.15-5.35GHz)，(5.725-5.825GHz)和RFID系统(6.8GHz)。如何解决同频干扰成为UWB研究重要内容，因此具有阻带特性的超宽带天线有很高的实用价值。

近年来出现了很多超宽带带阻天线的设计思路，如辐射贴片上开槽、介质板背面寄生金属贴片、增加开环谐振腔、设计工作在不同频带的天线相互形成阻带等。但这些方法都存在局限性，比如天线体积大，不利于系统集成；阻带的中心频率不易调节。本发明中，采用近年来受到广泛关注的EBG结构，形成带阻特性。

电磁带隙(Electromagnetic Band Gap，EBG)结构本身具有禁带特性和同相反射的优越性能，应用于天线领域，可以有效地改善天线的辐射方向图，提高增益，减小旁瓣和后瓣等，应用于阵列天线，可减少天线间的相互耦合作用。(Electromagnetic Band Gap，EBG)结构满足了现代无线通信技术对高性能天线的要求，从而使得它在微波通信领域的应用日益广泛。

由于EBG结构具有带禁特性，能抑制特定频段内的电磁波在传输线上的传输，从而形成阻带；且易于和微带线集成，不会占用额外的空间；并且，阻带的中心频率易于调节。因此，EBG结构非常适合应用于超宽带带阻天线的设计中，制作体积小，成本低的超宽带阻带天线。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型阻带陡峭的UWB带阻天线，该天线可以抑制UWB系统与WLAN系统的相互干扰。

本发明所采用的技术方案：

本发明包括介质基板(105)、形成于介质基板上的辐射单元(101)、阻抗匹配输入微带线(102)、菱形刻蚀分形结构(106)、米字交叉型EBG电磁带隙结构(103)，形成于介质基板下的金属接地板(104)；所述米字交叉型EBG电磁带隙结构的单元晶格，为指状线(1031)和十字交叉结 构(1032)构成的正方形贴片结构。

所述一种新型阻带陡峭的UWB带阻天线，其特征在于，米字交叉型EBG电磁带隙结构(103)的单元晶格，其指状线(1031)的宽度与各线间的间隙相等。

所述一种新型阻带陡峭的UWB带阻天线，其特征在于，米字交叉型EBG电磁带隙结构(103)的单元晶格对称分布于阻抗匹配输入微带线(102)两侧；每侧各有7个单元晶格。

所述一种新型阻带陡峭的UWB带阻天线，其特征在于，辐射单元(101)为圆形贴片。

所述一种新型阻带陡峭的UWB带阻天线，其特征在于，介质基板(105)采用GML1000材料。

所述一种新型阻带陡峭的UWB带阻天线，其特征在于，所述阻带的频率在5.2GHz附近，避免了与WLAN系统(5.15-5.35GHz)的相互干扰问题。

该发明天线相对于现有的天线具有以下的特性和优点：

设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉。

米字交叉型EBG结构的增加，不改变原天线通带内的良好的驻波比与方向图；且具有阻带带宽窄的优点。

附图说明

图1是本发明实施实例1的基本结构正面示意图。

图2是本发明实施实例1的基本结构侧面示意图。

图3是本发明实施实例1的基本结构背面示意图。

图4是本发明实施实例1的米字交叉型EBG结构单元晶格结构示意图。

具体实施方式

本发明设计了一种新型阻带陡峭的UWB带阻天线，该滤波器可以避免与WLAN系统的相互干扰。

下面结合附图距离对发明做更详细的描述：

如图1所示，本发明的一种新型阻带陡峭的UWB带阻天线，介质基板上的辐射单元(101)、阻抗匹配输入微带线(102)、菱形刻蚀分形结构(106)、米字交叉型EBG电磁带隙结构(103)，采用铜材料。

本发明的一个实例如图2所示，介质基板(105)是介电常数为3.2的GML1000材料。该介质基板的厚度为0.762mm。

介质基板下的金属接地板(104)采用铜材料。

如图1所示，L1、L2、L3、L4、L5、L6的长度分别为65mm、10mm、7.86mm、44.45mm、1mm、0.8mm；如图2所示，L10的长度为0.762mm；如图3所示，L2、L7、L8、L9的长度分别为 10mm、4.95mm、44mm、0.8mm。

米字交叉型EBG结构的设计：根据微带传输相关理论可知，电容C由单元晶格的指状线(1031)获得，电感L由单元晶格的米字交叉结构(1032)获得；指状线(1031)和米字交叉结构(1032)组成了谐振结构，决定了单元晶格的谐振频率和带宽。同时，EBG电磁带隙结构与阻抗匹配输入微带线(102)间具有耦合作用导致电容C增大，使得谐振频率降低、带宽变窄。为实现WLAN频段内的阻带特性，设计微带线两侧各有5个单元晶格，如图4所示，单元晶格L11、L12、L13、L14、L15、L16的长度分别为0.885mm、2.4mm、0.15mm、0.15mm、0.1mm、4.32mm。