CN203288742U

CN203288742U - 新颖的多陷波超宽带天线

Info

Publication number: CN203288742U
Application number: CN2013200228095U
Authority: CN
Inventors: 李九生
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2013-01-14
Filing date: 2013-01-14
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2023-01-14

Abstract

本实用新型公开了一种新颖的多陷波超宽带天线。它包括微带基板、环形开口辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、寄生条带、矩形金属接地板；微带基板的上表面设有环形开口辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，环形开口辐射贴片包括上开口环形微带线、下开口环形微带线，上开口环形微带线底端微带线中部设有U型槽，环形开口辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线相连，微带基板的下表面设有寄生条带、矩形金属接地板，矩形金属接地板底端与微带基板底端相连。本实用新型采用开槽技术，并且微带基板使用FR4材料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成。

Description

新颖的多陷波超宽带天线

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种新颖的多陷波超宽带天线。

技术背景

自从美国联邦通信委员会(FCC)于2002年将3.1～10.6GHz频段划归为超宽带(Ultra-wideband，UWB)的民用频段后，超宽带通信系统的设计和应用成为无线通信领域激烈竞争的焦点。超宽带天线是电子信息战中电子对抗设备的关键部件，在冲激雷达等时域系统中具有广泛应用。作为超宽带系统的重要组成部分，新型超宽带天线的设计成为近年来研究的热点。

但是，考虑到超宽带通信系统的工作频段内还存在诸如无线局域网(WLAN，5.15～5.825GHz)、全球微波互联网络(WiMAX，3.4～3.6GHz)和C波段卫星通信系统(3.7～4.2GHz)等其它通信系统。开口谐振环结构是常用的一种常用的结构，将其应用在微带天线上，不仅可以满足天线小型化的要求，而且在性能上能够较容易满足，因此，迫切需要研究出新颖的多陷波超宽带天线。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中损耗大，增益低的不足，提供一种新颖的多陷波超宽带天线。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

新颖的多陷波超宽带天线包括微带基板、环形开口辐射贴片、阻抗匹配输入传输线、寄生条带、矩形金属接地板；微带基板的上表面设有环形开口辐射贴片、阻抗匹配输入传输线，环形开口辐射贴片包括上开口环形微带线、下开口环形微带线，上开口环形微带线底端微带线中部设有U型槽，环形开口辐射贴片底部与阻抗匹配输入传输线相连，微带基板的下表面设有寄生条带、矩形金属接地板，矩形金属接地板底端与微带基板底端相连。

所述的微带基板为FR4材料。所述的微带基板的长为30mm～32mm，宽为35mm～36mm。所述的上开口环形微带线为正方形环状微带线，长度为15mm～16mm，开口宽度为1～2mm。所述的下开口环形微带线为正方形环状微带线，长度为5mm～6mm，开口宽度为1～2mm。所述的U型槽的凹槽深度为2～3mm，长度为10mm～15mm，槽宽度为0.1～0.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线的宽度为3mm～4mm，长度为10mm～15mm。所述的凹型辐射贴片与阻抗匹配输入传输线采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的寄生条带的长度为 10mm～15mm，宽度为3mm～4mm。所述的矩形金属接地板的宽度为10mm～15mm。

本实用新型采用开槽技术，并且微带基板使用FR4材料，具有增益高，损耗低，成本低，交叉极化特性和辐射特性好，结构简单，便于集成。

附图说明：

图1是新颖的多陷波超宽带天线的结构主视图；

图2是新颖的多陷波超宽带天线的结构后视图；

图3是新颖的多陷波超宽带天线的插入损耗图；

图4是新颖的多陷波超宽带天线在3GHz时的辐射方向图；

图5是新颖的多陷波超宽带天线在5GHz时的辐射方向图。

具体实施方式

如图1所示，新颖的多陷波超宽带天线包括微带基板1、环形开口辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线6、寄生条带7、矩形金属接地板8；微带基板1的上表面设有环形开口辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线6，环形开口辐射贴片2包括上开口环形微带线3、下开口环形微带线4，上开口环形微带线3底端微带线中部设有U型槽5，环形开口辐射贴片2底部与阻抗匹配输入传输线6相连，微带基板1的下表面设有寄生条带7、矩形金属接地板8，矩形金属接地板8底端与微带基板1底端相连。

所述的微带基板1为FR4材料。所述的微带基板1的长为30mm～32mm，宽为35mm～36mm。所述的上开口环形微带线3为正方形环状微带线，长度为15mm～16mm，开口宽度为1～2mm。所述的下开口环形微带线4为正方形环状微带线，长度为5mm～6mm，开口宽度为1～2mm。所述的U型槽5的凹槽深度为2～3mm，长度为10mm～15mm，槽宽度为0.1～0.5mm。所述的阻抗匹配输入传输线6的宽度为3mm～4mm，长度为10mm～15mm。所述的凹型辐射贴片2与阻抗匹配输入传输线6采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的寄生条带7的长度为10mm～15mm，宽度为3mm～4mm。所述的矩形金属接地板8的宽度为10mm～15mm。

实施例1

新颖的多陷波超宽带天线：

选择介电常数为4.9的FR4材料制作微带基板，厚度为1.6mm。微带基板的长为30mm，宽为35mm。上开口环形微带线为正方形环状微带线，长度为15mm，开口宽度为1.4mm。下开口环形微带线为正方形环状微带线，长度为5mm，开口宽度为1.2mm。所述的U型槽的凹槽深度为2mm，长度为12mm，槽宽度为0.3。阻抗匹配输入传输线的宽度为3mm，长度为15mm。凹型辐射贴片与阻抗匹配输入传输线采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。寄生条带的长度为14mm，宽度为3mm。矩形金属接地板的宽度为12.9mm。新颖的多陷波超宽带天线的各项性能指标采用CST软件进行测试，所得的插入损耗曲线如附图3。由图可见，-10dB以下的工作频段分别为2.7746-3.451GHz、4.2118-5.4745GHz、6.2353-7.7647GHz。图4-5所示为新颖的多陷波超宽带天线在3GHz、5GHz时的E面和H面方向图，在频率为3GHz时，增益为2.7dBi，半功率波瓣宽度为85.4°，在频率为5GHz时，增益为3.4dBi，半功率波瓣宽度为70.8°。

Claims

1.一种新颖的多陷波超宽带天线，其特征在于包括微带基板(1)、环形开口辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(6)、寄生条带(7)、矩形金属接地板(8)；微带基板(1)的上表面设有环形开口辐射贴片(2)、阻抗匹配输入传输线(6)，环形开口辐射贴片(2)包括上开口环形微带线(3)、下开口环形微带线(4)，上开口环形微带线(3)底端微带线中部设有U型槽(5)，环形开口辐射贴片(2)底部与阻抗匹配输入传输线(6)相连，微带基板(1)的下表面设有寄生条带(7)、矩形金属接地板(8)，矩形金属接地板(8)底端与微带基板(1)底端相连。

2.如权利要求1所述的一种新颖的多陷波超宽带天线，其特征在于所述的微带基板(1)为FR4材料。

3.如权利要求1所述的一种新颖的多陷波超宽带天线，其特征在于所述的微带基板(1)的长为30mm～32mm，宽为35mm～36mm。

4.如权利要求1所述的一种新颖的多陷波超宽带天线，其特征在于所述的上开口环形微带线(3)为正方形环状微带线，长度为15mm～16mm，开口宽度为1～2mm。

5.如权利要求1所述的一种新颖的多陷波超宽带天线，其特征在于所述的下开口环形微带线(4)为正方形环状微带线，长度为5mm～6mm，开口宽度为1～2mm。

6.如权利要求1所述的一种新颖的多陷波超宽带天线，其特征在于所述的U型槽(5)的凹槽深度为2～3mm，长度为10mm～15mm，槽宽度为0.1～0.5mm。

7.如权利要求1所述的一种新颖的多陷波超宽带天线，其特征在于所述的阻抗匹配输入传输线(6)的宽度为3mm～4mm，长度为10mm～15mm。

8.如权利要求1所述的一种新颖的多陷波超宽带天线，其特征在于所述的凹型辐射贴片(2)与阻抗匹配输入传输线(6)采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。

9.如权利要求1所述的一种新颖的多陷波超宽带天线，其特征在于所述的寄生条带(7)的长度为10mm～15mm，宽度为3mm～4mm。

10.如权利要求1所述的一种新颖的多陷波超宽带天线，其特征在于所述的矩形金属接地板(8)的宽度为10mm～15mm。