王友保,郑大鹏,刘 振

(南京信息工程大学 电子与信息工程学院,江苏 南京 210044)

自从2002年美国联邦通信委员会(Federal Communicatuins Commission,FCC)将3.1～10.6 GHz频段定义为超宽带(Ultra Wide Band,UWB)[1]以来,超宽带通信系统因具有高传输速率、高容量、低检测率和高分辨率等优点[2],迅速成为民用通信系统的研究重点,广泛应用于医学成像、矿井通信、智能物联网等短距离无线通信系统。但是在UWB通信系统的工作频带中有多个窄带通信系统占用[3],例如全球互联接入IEEE 802.16 WiMAX(3.3～3.6 GHz),C波段卫星通信(3.7～4.4 GHz),数字微波通信(4.3～4.5 GHz),无线局域网IEEE 802.11a WLAN(Wireless Local Area Network,5.15～5.825 GHz),以及X波段卫星通信(7.2～7.6 GHz)等[4-6]。为了减小这些窄带通信系统对UWB造成的噪声干扰,在2003年,美国的Schantz等[7]提出在超宽带天线上引入陷波结构的超宽带陷波天线。

超宽带陷波天线一经提出就受到广泛关注,国内外很多机构和组织在大量文献中提出了实现超宽带陷波特性的结构。超宽带天线主要通过改变辐射单元尺寸、结构和地板位置、形状等方法,改变天线表面电流流向,提高其辐射能力[8-9]。具体包括在天线上引入寄生单元[10]、利用分形结构[11]、开槽[12]或增加新的谐振枝节[13]等。

文献[4]选用在辐射贴片上刻蚀倒U形缝隙和叉形缝隙的方法实现了天线在3.3～4.0 GHz和5.05～5.90 GHz的陷波特性。文献[14]将蘑菇型EBG(Electromagnetic Band Gap)结构耦合到微带线实现陷波。文献[15]通过加载互补开口谐振环(CSRR,Complementary Split-Ring Resonator)得到5.0～5.5 GHz和7.2～7.6 GHz两个频段的陷波。文献[16]利用四分之一波长开路微带谐振器实现了3.3～3.6 GHz和5.15～5.85 GHz两个阻带特性。

本文提出了一种紧凑型超宽带双陷波天线,在圆形辐射贴片上开L形槽和弧形槽实现陷波特性。……