一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113972478A(43)申请公布日2022.01.25(21)申请号202111194348.5H01Q9/04(2006.01)(22)申请日2021.10.13(71)申请人山西大学地址030006山西省太原市坞城路92号(72)发明人韩国瑞李晓瑜韩丽萍陈新伟刘宇峰马润波李莉(74)专利代理机构太原申立德知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14115代理人郭海燕(51)Int.Cl.H01Q1/36(2006.01)H01Q1/50(2006.01)H01Q5/25(2015.01)H01Q5/20(2015.01)H01Q13/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线(57)摘要本发明涉及通信系统综合设计中的天线技术领域，具体涉及一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线。为解决目前无线通信中谐波抑制天线工作频带单一、谐波抑制带宽窄以及谐波抑制结构复杂的问题，本发明包括大方形环辐射贴片、小方形环辐射贴片、介质基板和微带馈线；大方形环辐射贴片与小方形环辐射贴片为同心方形环，位于介质基板的上表面，微带馈线位于介质基板的下表面，大方环形辐射贴片蚀刻有长矩形缝隙和短矩形缝隙。双环共同谐振实现了天线的双频带特性，大方形环辐射贴片上蚀刻两条矩形缝隙分别对天线在13GHz和在17GHz产生的谐波进行了抑制。CN113972478ACN113972478A权利要求书1/1页1.一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线，其特征在于，包括大方形环辐射贴片(1)、小方形环辐射贴片(2)、介质基板(3)和微带馈线(4)；所述大方形环辐射贴片(1)与小方形环辐射贴片(2)为同心方形环，蚀刻于介质基板(3)的上表面，所述微带馈线(4)位于介质基板(3)的下表面，所述大方环形辐射贴片(1)蚀刻有长矩形缝隙(5)和短矩形缝隙(6)。2.根据权利要求1所述的一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线，其特征在于，所述微带馈线(4)位于介质基板(3)下表面的中心线上。3.根据权利要求1所述的一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线，其特征在于，所述长矩形缝隙(5)和短矩形缝隙(6)关于介质基板(3)上表面的中心线对称，且位于微带馈线(4)的正上方。4.根据权利要求1所述的一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线，其特征在于，所述介质基板(3)为方形介质基板，尺寸为63mm×63mm×1mm，采用介电常数为4.4，损耗角正切为0.02，厚度为1mm的FR4环氧树脂材料。5.根据权利要求1所述的一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线，其特征在于，所述大方形环辐射贴片(1)的边长为63mm，宽度为5mm；所述小方形环辐射贴片(2)的边长为32mm，宽度为5mm。6.根据权利要求1所述的一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线，其特征在于，所述微带馈线(4)为长16.5mm、宽1.5mm的矩形微带线。7.根据权利要求1所述的一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线，其特征在于，所述长矩形缝隙(5)距离大方形环辐射贴片(1)内边缘3mm，长度为8mm，宽度为0.5mm；所述短矩形缝隙(6)距离大方形环辐射贴片(1)内边缘1mm，长度为5.37mm，宽度为0.5mm。2CN113972478A说明书1/3页一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线技术领域[0001]本发明涉及通信系统综合设计中的天线技术领域，具体涉及一种具有超宽带谐波抑制的双频带环形贴片天线。背景技术[0002]现代无线通信系统要求射频前端具有紧凑、高度集成、多频段和多功能的特点。贴片天线由于低轮廓、轻质量、低成本和易于与微波电路集成等优点，被认为是使用最广泛的天线之一，但是贴片天线存在一个固有的缺点是高水平的谐波辐射，天线产生的高次谐波会产生杂散辐射，从而影响天线性能并降低天线效率。因此，在结构紧凑的前提下，使贴片天线同时实现多频段操作与谐波抑制是一个新的挑战。[0003]目前关于谐波抑制的工作已经做了很多，最常见的方法是采用光子带隙结构、缺陷地结构或紧凑型微带谐振单元等构成的周期结构加载到馈线上或蚀刻在接地层上，然而，这些复杂的结构也增加了设计和制造的难度。另一种方法是采用短截线或短路引脚等形成具有谐波抑制特性的LC谐振器、摆动线、耦合线或电磁带隙谐振器，但是，这种技术的谐波抑制带宽有限，通常只能有效抑制二次或三次谐波。此外，目前大多数谐波抑制天线都是单一频带谐振，应用范围有限。[0004]本发明通过在大方形环上蚀刻两条矩形缝隙实现了高达七次谐波的抑制，通过双环耦合实现了双频带共同谐振。与现有谐波抑制天线相比，结构简单，成本低廉，工