CN203481384U - 一种超宽带天线及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超宽带天线及电子设备，其中天线包括：介质层，包括第一端和第二端；辐射体，设于介质层上；馈线，设于介质层上，自介质层第一端延伸至与辐射体连接；微带线，设于介质层上，自介质层第一端向第二端延伸；巴伦，设于介质层上，位于辐射体与微带线之间，且与微带线连接，巴伦中部具有通槽，通槽分为第一部分和第二部分，其中与微带线相接的第一部分呈矩形，第二部分呈等腰梯形，该等腰梯形较短的上底与第一部分相接；通槽的两侧分别开有与馈线平行的矩形封闭槽；馈线自所述巴伦的通槽中间穿过，且与巴伦不相接触；微带线覆于所述馈线上面，且微带线与所述馈线之间具有绝缘层。本实用新型实现宽带平衡馈电，且天线体积小。

Description

一种超宽带天线及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备天线技术领域，尤指一种超宽带天线及电子设备。

背景技术

超宽带UWB(Ultra Wide band)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。由于UWB与传统通信系统相比具有系统结构的实现比较简单、数据传输速度高、功耗低、安全性高等诸多特点，所以其应用前景是否广泛。而现有的超宽带天线，由于难以做到宽带不平衡到平衡的转换，所以都不是平衡馈电，馈线对频率的影响比较大，在无线终端上应用受到手握影响大。当手持终端在无线环境中碰到多径衰落，如桌子、人头、人手等，都会造成信号辐射效率极大下降，深衰落，使天线接收信号的功率下降，并且使手机自动提高发射功率，耗电增加。

为了解决超宽带天线不平衡馈电问题，现有技术中提出了一些解决方案，主要有一下几种：1：增大发射天线体积，使馈线的影响小。但此种方案会增大天线的体积，影响其在电子设备中的安装及使用。2：分频段使用不平衡到平衡转换器。该方案的缺点是：每个频段都要单独的巴伦，体积大，不能在UWB信号下使用。3：一般电开关切换。该方案的缺点是：不能在超宽带信号下使用，体积大。

由此可见，上述现有的超宽带天线在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。本设计人积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的超宽带天线及电子设备，使其更具有实用性。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种实现宽带平衡馈电，天线体积小的超宽带天线。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种超宽带天线，包括：

介质层，包括第一端和第二端；

辐射体，设于所述介质层的第二端一侧；

馈线，设于所述介质层上，自所述介质层的第一端延伸至与所述辐射体连接；

微带线，设于所述介质层上，自所述介质层的第一端向第二端延伸；

巴伦，设于所述介质层上，位于所述辐射体与所述微带线之间，且与所述微带线连接，所述巴伦中部具有通槽，所述通槽分为第一部分和第二部分，其中与所述微带线相接的第一部分呈矩形，所述第二部分呈等腰梯形，该等腰梯形较短的上底与第一部分相接；所述通槽的两侧分别开有与所述馈线平行的矩形封闭槽；

所述馈线自所述巴伦的通槽中间穿过，且与所述巴伦不相接触；

所述微带线覆于所述馈线上面，且所述微带线与所述馈线之间具有绝缘层。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的超宽带天线，其中所述巴伦的通槽的第二部分的两腰与对称轴之间的夹角为15°。

优选的，前述的超宽带天线，其中所述巴伦的两侧还分别具有L形分支，所述L形分支分别自所述巴伦的靠近所述辐射体一端两侧边延伸而成，所述L形分支与所述巴伦侧边之间形成的矩形开口槽的开口朝向所述介质层的第一端。

优选的，前述的超宽带天线，所述L形分支的长度为所述巴伦长度的二分之一至五分之四。

优选的，前述的超宽带天线，所述辐射体呈椭圆形，且所述椭圆形的长轴与所述馈线在同一直线上。

优选的，前述的超宽带天线，所述辐射体、馈线、微带线和巴伦为铜沉积而成。

优选的，前述的超宽带天线，所述馈线为所述微带线覆盖的部分的宽度小于馈线位于微带线至辐射体之间的部分的宽度。

本实用新型的另一目的为提供一种电子设备，该电子设备的天线信号受手握影响小。实现上述目的的技术方案如下：

电子设备，包括天线，所述天线为上述任一所述的超宽带天线。

优选的，前述的电子设备，所述电子设备为PC电脑、平板电脑、MP3、手机或照相机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的超宽带天线通过在巴伦上开设正对辐射体的喇叭形通槽以及通槽两侧的矩形封闭槽，增加了辐射带宽，实现宽带平衡馈电。并且天线体积小，平衡馈电使电缆上电流小，手握影响小。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型的超宽带天线的结构示意图；

图2为本实用新型的超宽带天线安装到PAD内部后的S₁₁参数曲线图。

图3为手握住情况下本实用新型的超宽带天线和对比天线的性能比较曲线图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的折断式屏蔽罩其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

图1为本实用新型的超宽带天线的结构示意图。如图1所示，一种超宽带天线，包括：

介质层1，包括第一端101和第二端102；

辐射体2，设于介质层1的第二端102一侧；

馈线3，设于所述介质层1上，自介质层1的第一端101延伸至与辐射体2连接；

微带线4，设于介质层1上，自介质层1的第一端101向第二端102延伸；

巴伦5，设于介质层1上，位于辐射体2与微带线4之间，且与微带线4连接，巴伦5中部具有通槽，通槽分为第一部分511和第二部分512，其中与微带线4相接的第一部分511呈矩形，第二部512分呈等腰梯形，该等腰梯形较短的上底与第一部分511相接；通槽的两侧分别开有与馈线3平行的矩形封闭槽502；

馈线3自巴伦5的通槽中间穿过，且与巴伦5不相接触；

微带线4覆于馈线3上面，且微带线4与馈线3之间具有绝缘层。

本实用新型的超宽带天线通过在巴伦上开设正对辐射体的喇叭形通槽增加辐射带宽，进一步在通槽两侧开设矩形封闭槽，相当于不同频率下的开路线或短路传输线，进一步增加了辐射带宽，实现宽带平衡馈电。并且天线体积小，平衡馈电使电缆上电流小，手握影响小。

作为上述实施例的一个优选，其中巴伦5的通槽的第二部分512的两腰与对称轴之间的夹角为15°。通过调整第二部分512的开口的角度可以调整增加的带宽。在本实施例中将第二部分512的开口的整体角度确定为30°可适当增加带宽并不影响天线的其他性能。

作为上述实施例的另一优选，巴伦5的两侧还分别具有L形分支503，L形分支503分别自巴伦5的靠近辐射体2一端两侧边延伸而成，L形分支503与巴伦5侧边之间形成的矩形开口槽504的开口朝向介质层1的第一端101。本实施例中通过在巴伦5的两侧设置L形分支503进一步增加辐射带宽，保证了小体积的天线获得足够的带宽。一般来说L形分支503的长度为巴伦5长度的二分之一至五分之四。本实施例推荐L形分支503的长度为巴伦5长度的五分之三，以便获得较佳的带宽。

作为上述实施例的优选，其中辐射体2呈椭圆形，且椭圆形的长轴与馈线3在同一直线上。椭圆形的辐射体2与上述的巴伦5的结构相配合可以进一步增加辐射带宽。在天线体积小的情况下实现平衡馈电使电缆上电流小，减小手握影响。

作为上述实施例的优选，辐射体2、馈线3、微带线4和巴伦5为铜沉积而成。工艺简单，易于制造。

作为上述实施例的优选，馈线3为微带线4覆盖的部分301（图中虚线部分）的宽度小于馈线3位于微带线4至辐射体2之间的部分302的宽度。

本实用新型的电子设备的技术方案如下：

电子设备，具有上述任一实施例所述的超宽带天线。本实用新型的电子设备包括PC电脑、平板电脑、MP3、手机以及照相机等。

图2为本实用新型的超宽带天线安装到PAD内部后的S11参数曲线图。同过图中可以看出本实用新型的超宽带天线在使用中具有较优的性能。

图3为手握住情况下本实用新型的超宽带天线和对比天线的性能比较曲线图。通过图中的比较可以看出，本实用新型超宽带天线较现有技术具有更优的性能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种超宽带天线，其特征在于，包括：

介质层，包括第一端和第二端；

辐射体，设于所述介质层的第二端一侧；

馈线，设于所述介质层上，自所述介质层的第一端延伸至与所述辐射体连接；

微带线，设于所述介质层上，自所述介质层的第一端向第二端延伸；

巴伦，设于所述介质层上，位于所述辐射体与所述微带线之间，且与所述微带线连接，所述巴伦中部具有通槽，所述通槽分为第一部分和第二部分，其中与所述微带线相接的第一部分呈矩形，所述第二部分呈等腰梯形，该等腰梯形较短的上底与第一部分相接；所述通槽的两侧分别开有与所述馈线平行的矩形封闭槽；

所述馈线自所述巴伦的通槽中间穿过，且与所述巴伦不相接触；

所述微带线覆于所述馈线上面，且所述微带线与所述馈线之间具有绝缘层。

2.根据权利要求1所述的超宽带天线，其特征在于，其中所述巴伦的通槽的第二部分的两腰与对称轴之间的夹角为15°。

3.根据权利要求1所述的超宽带天线，其特征在于，其中所述巴伦的两侧还分别具有L形分支，所述L形分支分别自所述巴伦的靠近所述辐射体一端两侧边延伸而成，所述L形分支与所述巴伦侧边之间形成的矩形开口槽的开口朝向所述介质层的第一端。

4.根据权利要求3所述的超宽带天线，其特征在于，所述L形分支的长度为所述巴伦长度的二分之一至五分之四。

5.根据权利要求1所述的超宽带天线，其特征在于，所述辐射体呈椭圆形，且所述椭圆形的长轴与所述馈线在同一直线上。

6.根据权利要求1所述的超宽带天线，其特征在于，所述辐射体、馈线、微带线和巴伦为铜沉积而成。

7.根据权利要求1所述的超宽带天线，其特征在于，所述馈线为所述微带线覆盖的部分的宽度小于馈线位于微带线至辐射体之间的部分的宽度。

8.电子设备，包括天线，所述天线为上述任一所述的超宽带天线。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为PC电脑、平板电脑、MP3、手机或照相机。

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