CN204011710U - 一种双阻带宽槽超宽带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双阻带宽槽超宽带天线，包括介质板，介质板的背面设有接地板，所述介质板的上表面设有微带辐射单元和微带馈电单元，所述微带辐射单元和微带馈电单元之间设有用以连接两单元的阶梯型渐变线，所述微带辐射单元上刻蚀凹形谐振单元，所述微带辐射单元设有寄生条带，凹形谐振单元和寄生条带构成天线的谐振结构，所述接地板设有接地板开槽单元，接地板开槽单元四角均设置成圆角。本实用新型具有小型化优势，结构简单紧凑，加工方便，易于通过微带传输与有源电路集成，具有良好的应用前景。

Description

一种双阻带宽槽超宽带天线

技术领域

本实用新型涉及一种天线，特别是一种双阻带宽槽超宽带天线。

背景技术

“UWB”(ultra wideband)是超宽带无线技术的缩写。UWB技术通信速度可以达到几百Mbit/秒以上。UWB的特点在于不使用载波，是发出瞬间尖波形电波－也就是所谓的脉冲电波－直按照0或1发送出去。由于只在需要时发送出脉冲电波，因而大大减少了耗电量。UWB之所以能实现高速数据传输，正是因为这种脉冲的宽度能控制在1纳秒以下，因此实现几百M～1Gbit/秒以上的通信将也不再是梦想。但是，发送脉冲信号需要很宽的频带。作为室内通信用途，美国联邦通信委员会(FCC：FederalCommunications Commission)已经将3.1G～10.6GHz频带向UWB通信开放。IEEE802委员会也已将UWB作为PAN(personal area network)的基础技术候选对象来探讨。

作为系统的重要组成部分，超宽带天线的设计引起了越来越多的关注。传统的宽带天线工作频带较窄，尺寸不够紧凑，价格昂贵，而且不易与平面大规模电路集成。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种双阻带宽槽超宽带天线。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种双阻带宽槽超宽带天线，包括介质板，介质板的背面设有接地板，所述介质板的上表面设有微带辐射单元和微带馈电单元，所述微带辐射单元和微带馈电单元之间设有用以连接两单元的阶梯型渐变线，所述微带辐射单元上刻蚀凹形谐振单元，所述微带辐射单元设有寄生条带，凹形谐振单元和寄生条带构成天线的谐振结构，所述接地板设有接地板开槽单元，接地板开槽单元四角均设置成圆角。

本实用新型中，所述的阶梯型渐变线由微带馈电单元向微带辐射单元呈阶梯型渐细状，有助于提高阻抗的匹配，提高驻波效果。

本实用新型中，所述寄生条带有两个，分别设置在微带辐射单元的两侧。

本实用新型中，所述的微带辐射单元中与阶梯型渐变线连接的一边以及与该边相对的另一边设置成圆弧边，有利于改善天线驻波。

有益效果：本实用新型中,采用阶梯型渐变线的目的在于匹配辐射单元，辐射单元与接地板开槽结构相似，使得天线的驻波更小，全向性更好。凹形谐振单元和寄生条带结构蚀刻在双阻带超宽带天线上，使天线产生带阻特性；本实用新型能满足UWB技术阻抗要求，且在5～6GHz之间实现了良好的双阻带特性，具有小型化，结构简单紧凑，加工方便，易于与有源电路集成，具有良好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是一种双阻带宽槽超宽带天线的结构示意图。

图2是本实用新型中阶梯型渐变线结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作详细说明。

如图1，一种双阻带宽槽超宽带天线，包括天线本体，本体一面设有介质板1，本体另一面设有接地板7，介质板1上设有微带辐射单元2和微带馈电单元3，微带辐射单元2和微带馈电单元3通过阶梯型渐变线4连接，微带辐射单元2上刻蚀凹形谐振单元5和寄生条带6，微带辐射单元2与阶梯型渐变线连接的一边以及与该边相对的另一边设置成圆弧边2a和2b，接地板7上设有接地板开槽单元8，接地板开槽单元8四角均设置成圆弧角8a，其中凹形谐振单元5包括一底边5a，底边5a两端连接有两竖直侧边5b，侧边5b另一端往内折回一段形成过渡段5c而后向底边折回形成折回段5d，折回段5d边长应小于竖直侧边5b而使之不与底边5a接通，该凹形谐振单元5为左右对称结构。

图2中，包括微带馈电单元3和阶梯型渐变线4，图中阶梯型渐变线4呈三段阶梯渐细状。

该天线采用微带线结构传输，可以与集成电路直接相连接，接地板采用与辐射单元相似的结构在金属表面开槽。

本实用新型与现有技术差异性在于以下几个方面：

1、现有技术的超宽带微带天线采用微带直接与辐射单元连接，驻波较大，本实用新型采用阶梯型渐变线过渡，驻波改善效果较好。原因是由于用特性阻抗为75欧姆的微带线对天线进行馈电，可以获得比用特性阻抗为50欧姆微带线馈电时更宽的带宽。由于大部分馈电系统的特性阻抗是50欧姆，而在贴片附近的馈线的特性阻抗为75欧姆，采用一段微带阶梯式渐变线将两者连接起来，就可以成功地实现过渡，实现阻抗的匹配。

2、现有技术的超宽带带阻天线产生双阻带的方法采用辐射单元开U型槽和接地单元开槽；本实用新型采用辐射单元开凹形槽，U型槽适用于尺寸较大的辐射单元，对于宽槽天线，由于接地板不是去除一半以上，仅仅是在接地板上挖去一个宽槽，则上部辐射单元必须小于接地板开槽单元，根据产生阻带频率的1/4或者1/2波长原则，无法采用U型槽，采用折叠型的U型槽即凹型槽，能够实现阻带特性。本实用新型在辐射单元增加寄生条带的方法，与此前设计方案有明显差异，为宽槽天线实现双阻带提供了设计方案。

3、现有技术的超宽带宽槽天线，没有考虑到宽槽结构与辐射单元采用相同或者类似的结构；本实用新型采用的辐射单元与接地板宽槽结构类似(都采用圆弧结构，即辐射单元边缘和接地板宽槽结构均采用弧线结构)，有利于改善天线驻波。

本实施例在通带内，天线具有良好全向辐射特性，在整个超宽带频段内，天线的辐射差异不大，可以满足超宽带通信的要求。本实用新型中凹形槽蚀刻在超宽带天线辐射单元上，寄生条带产生在辐射单元上，使天线产生双阻带特性。

本实用新型提供了一种双阻带超宽带天线的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种双阻带宽槽超宽带天线，其特征在于，包括介质板(1)，介质板(1)的背面设有接地板(7)，所述介质板(1)的上表面设有微带辐射单元(2)和微带馈电单元(3)，所述微带辐射单元(2)和微带馈电单元(3)之间设有用以连接两单元的阶梯型渐变线(4)，所述微带辐射单元(2)上刻蚀凹形谐振单元(5)，所述微带辐射单元设有寄生条带(6)，凹形谐振单元和寄生条带构成天线的谐振结构，所述接地板(7)设有接地板开槽单元(8)，接地板开槽单元(8)四角均设置成圆弧角(8a)。

2.根据权利要求1所述的一种双阻带宽槽超宽带天线，其特征在于，所述的阶梯型渐变线(4)由微带馈电单元(3)向微带辐射单元(2)呈阶梯型渐细状。

3.根据权利要求1所述的一种双阻带宽槽超宽带天线，其特征在于，所述寄生条带(6)有两个，分别设置在微带辐射单元(2)的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种双阻带宽槽超宽带天线，其特征在于，所述的微带辐射单元(2)中与阶梯型渐变线(4)连接的一边以及与该边相对的另一边均设置成圆弧边(2a、2b)。