CN103187619A - 椭圆振子超宽带天线 - Google Patents

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金明涛
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Abstract

本发明主要涉及一种椭圆振子超宽带天线，包括辐射体、馈入部和接地部，接地部为地板，辐射体设置于地板上方，辐射体为一个椭圆球；馈入部为设置在地板下方的同轴连接器，通过地板向辐射体馈入电磁波信号，金属杆一端插入同轴连接器并固定，另一端插入辐射体中，使同轴连接器与辐射体之间留有缝隙。本发明所述的椭圆振子超宽带天线，工作频段为700MHz—7000MH频段，此频率包括了GPS、2G、3G/4G、wifi、CMMB、北斗等通信系统，适于大范围推广应用。

Description

椭圆振子超宽带天线
技术领域
 本发明涉及一种天线，具体讲是一种椭圆振子超宽带通信天线。
背景技术
超宽带（Ultra-Wide Band，UWB）天线工作频率极宽，在保证天线宽阻抗带宽和高发射功率的基础上，实现天线的小型化，是超宽带天线设计面临的重要问题。UWB有着高数据传输率、低耗电以及强抗干扰能力等特点，所以用于超宽带设备中的超宽天线倍受关注。
超宽带天线的工作频段为700MHz—4000MH频段，此频率包括了GPS、北斗、2G、3G/4G、wifi、CMMB等通信系统。
发明内容
发明目的
本发明的目的在于提供一种使天线更加小型化，令系统得以进一步优化的超宽带天线。
技术方案
一种椭圆振子超宽带天线，包括辐射体、馈入部和接地部，其特征在于：接地部为地板，辐射体设置于地板上方，用于收发电磁波信号，外形为椭圆球；馈入部为设置在地板下方的同轴连接器，通过地板向辐射体馈入电磁波信号；金属杆一端插入同轴连接器并固定，另一端插入辐射体中，使同轴连接器与辐射体之间留有缝隙。
辐射体的长轴与地板垂直。
辐射体的短轴与地板垂直。
金属杆一端插入同轴连接器并焊接固定。
辐射体与地板同轴。
辐射体表面光滑。
缝隙的高度为2-5mm。
优点及效果
本发明的优点和有益效果如下：
1、利用椭圆球做天线辐射源，这种形式从未出现过。
2、体积小、重量轻；
3、增益变化平坦；
4、驻波变化平坦；
5、全向性能佳；
6、机械强度高；
7、维修维护方便；
8、与现有通信装备的配合工作适应性强。
附图说明
图1为本发明侧视图；
图2为图1俯视图；
图3为实施例1结构示意图；
图4为实施例6结构示意图；
图5为实施例4结构示意图；
图6为本发明仿真驻波图；
图7为本发明实测驻波图；
图8为本发明实测方向图。
附图标记说明：
1、地板，2、辐射体，3、同轴连接器，4、缝隙，5、金属杆。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明的侧视图，图2为图1的俯视图，如图1和图2中所示，本发明提出了一种椭圆振子超宽带天线，包括辐射体2、馈入部和接地部，其特征在于：接地部为地板1，辐射体2设置于地板1上方，用于收发电磁波信号，外形为椭圆球；馈入部为设置在地板1下方的同轴连接器3，通过地板1向辐射体2馈入电磁波信号；金属杆5一端插入同轴连接器3并固定，另一端插入辐射体2中，使同轴连接器3与辐射体2之间留有缝隙4。设置金属杆5的目的是对辐射体加以固定，使天线增加机械牢固性。
辐射体2的长轴或短轴与地板1垂直。辐射体2的长轴与地板1垂直时，天线的性能更好。
金属杆一端插入同轴连接器并焊接固定。
辐射体2处于地板1的中心部分，即辐射体2与地板1同轴。
辐射体2为椭圆球体，表面光滑，没有棱角。
缝隙4的高度为2-5mm，这样设置可以提高天线的性能。
本发明所述的椭圆振子超宽带天线并不仅工作于700MHz—7000MHz频段；可以通过改变长短轴的数值，来调整天线的带宽等性能。
实施例1
超宽带天线设置于地板1之上，辐射体2为一个椭圆球，用来连接同轴连接器3和馈入电磁波信号，辐射体2的长轴与地板垂直。
在本实施方式中，如图3所示，超宽带天线的椭圆球长轴顶点距地板的高度（缝隙）为3.5毫米，椭圆球长轴长度为120毫米；椭圆球短轴长度为40毫米；地板的半径为50毫米。
实施例2
一种椭圆振子超宽带天线，其结构如上所述，辐射体2的长轴与地板垂直，缝隙4的高度为2mm。
实施例3
一种椭圆振子超宽带天线，缝隙4的高度为5mm，辐射体2的长轴与地板垂直，其它结构同实施例2。
实施例4
一种椭圆振子超宽带天线，如图5所示，缝隙4的高度为5mm，辐射体2的短轴与地板垂直，其它结构如上所述。
实施例5
一种椭圆振子超宽带天线，缝隙4的高度为3mm，辐射体2的短轴与地板垂直，其它结构同实施例4。
实施例6
根据实施例1所述结构，如图4所示。 
用CST微波工作室（CST microwave studio）对该结构的天线进行仿真计算，得到这种天线结构的回波损耗。
上述CST是Computer Simulation Technology（计算机仿真科技）的缩写，是一家公司的名字，CST microwave studio是该公司的一个电磁仿真软件，在提到这个软件的时候都是用缩写，中文也都叫CST微波工作室。
从仿真及实际测试结果可以看出，这种结构的超宽带平面天线在上述几何尺寸参数的情况下，符合超宽带天线的要求，即其回波损耗在700MHz—7000MH频段小于-9dB。仿真、实测数据见图5、图6和图7。

Claims (7)

1.一种椭圆振子超宽带天线，包括辐射体（2）、馈入部和接地部，其特征在于：接地部为地板（1），辐射体（2）设置于地板（1）上方，用于收发电磁波信号，外形为椭圆球；馈入部为设置在地板（1）下方的同轴连接器（3），通过地板（1）向辐射体（2）馈入电磁波信号；金属杆（5）一端插入同轴连接器（3）并固定，另一端插入辐射体（2）中，使同轴连接器（3）与辐射体（2）之间留有缝隙（4）。
2.根据权利要求1所述的椭圆振子超宽带天线，其特征在于：辐射体（2）的长轴与地板（1）垂直。
3.根据权利要求1所述的椭圆振子超宽带天线，其特征在于：辐射体（2）的短轴与地板（1）垂直。
4.根据权利要求1所述的椭圆振子超宽带天线，其特征在于：金属杆（5）一端插入同轴连接器（3）并焊接固定。
5.根据权利要求1所述的椭圆振子超宽带天线，其特征在于：辐射体（2）与地板（1）同轴。
6.根据权利要求1所述的椭圆振子超宽带天线，其特征在于：辐射体（2）表面光滑。
7.根据权利要求1所述的椭圆振子超宽带天线，其特征在于：缝隙（4）的高度为2-5mm。
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