CN208608358U - 一种单极子超宽带天线 - Google Patents

Abstract

一种单极子超宽带天线，属于无线微波通信技术领域。包括介质基片，在所述的介质基片的上表面中间印制有辐射贴片，所述的辐射贴片由大圆形结构的第一贴片和小圆形结构的第二贴片相交叠加而成，辐射贴片向下连接有馈电线，在所述馈电线的左右两侧且对应介质基片的底边处对称地设置有接地板。优点：具有共面波导馈电方式，与RF电路的输出级易于匹配，且方便PCB板设计；天线具有极宽的工作频带，能适用于多频段工作的通信系统；尺寸小巧，能够适用于小型化的无线通信中。

Description

一种单极子超宽带天线

技术领域

本实用新型属于无线微波通信中的小型天线技术领域，具体涉及一种单极子超宽带天线。

背景技术

随着现代无线通信技术的飞速发展，通信终端设计的小型化、微带化、平面化、集成化成为必然趋势，也成为了现代电路设计的核心思想和发展方向，因此对于天线设计而言，就要求天线在保持基本性能的前提下不断缩减体积和剖面，同时与系统实现整体优化匹配。平面单极子天线为典型的天线平面结构，其主要目标是使频带变得更宽，而构成超宽带印刷单极子天线结构的类型也属于平面结构，因此在介质基片上制作此类天线时，可以通过印刷电路工艺的进程将单极子、馈电结构和接地板刻蚀在同一平面上，这类天线的馈电结构大多采取共面波导的方式或者使用微带线的方式进行馈电。这种处于同一平面的结构，形状有多种，例如可以是矩形、椭圆形、等边三角形或其它变化后的形状。通常地，具有比较规则平面结构的单极子天线，其阻抗带宽都无法达到比较宽的范围，从而也无法满足超宽带或其他要求。鉴于上述情况，就需要考虑将天线变化成其他形状，藉以改善和提高天线的性能。本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种单极子超宽带天线，结构简单，体积小，更便于天线的小型化。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种单极子超宽带天线，其特征在于包括介质基片，在所述的介质基片的上表面中间印制有辐射贴片，所述的辐射贴片由大圆形结构的第一贴片和小圆形结构的第二贴片相交叠加而成，辐射贴片向下连接有馈电线，在所述馈电线的左右两侧且对应介质基片的底边处对称地设置有接地板。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的辐射贴片在第一贴片的左右两侧分别延伸形成有横条状的补偿枝节贴片。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的介质基片采用环氧树脂基片，相对介电常数为4.2。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的第一贴片所对应的大圆的半径为8.2～8.6mm，所述的第二贴片所对应的小圆的半径为5.8～6.2mm，大圆和小圆两者圆心之间的距离为4.3～4.7mm。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的馈电线的长度为9～11mm，宽度为3.5～3.7mm。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的接地板构成为矩形，并且该矩形在介质基片的底边上的长度为8.27～8.29mm，对应介质基片的侧边的宽度为8.26～8.28mm，接地板与馈电线之间的间隙为0.2～0.22mm。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的补偿枝节贴片的长度为2.8～3mm，宽度为0.8～1.2mm。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的辐射贴片和接地板位于介质基片的同一层上。

本实用新型由于采用了共面波导结构的馈电方式，与传统的同轴馈电的方式相比，结构更为简单，且节省空间，更便于天线的小型化，与微带线馈电相比，接地板与辐射贴片位于同一层上，与RF电路的输出级易于匹配，且方便PCB板设计，构成的天线具有极宽的工作频带，能适用于多频段工作的通信系统。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型所述天线的驻波比图。

图中：1.介质基片；2.第一贴片；3.补偿枝节贴片；4.第二贴片；5.接地板；6.馈电线。

具体实施方式

为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

请参与图1，本实用新型涉及一种单极子超宽带天线，包括介质基片1，所述的介质基片1采用环氧树脂基片，相对介电常数为4.2，此种材质的基板成本低，易于与电路板进行集成设计，在本实施例中，天线的体积优选为30mm×20mm×0.8mm。在所述的介质基片1的上表面中间印制有辐射贴片，辐射贴片此处采用的是叠圆的单极子天线。尺寸大小不同的两个贴片位于介质基片1的同层，且有部分重叠，具体地，所述的辐射贴片由大圆形结构的第一贴片2和小圆形结构的第二贴片4相交叠加而成，其中，所述的第一贴片2 所对应的大圆的半径优选为8.4mm，所述的第二贴片4所对应的小圆的半径为6mm，大圆和小圆两者圆心之间的距离为4.5mm。通过优化第一贴片2和第二贴片4的尺寸大小，所述天线可以获得最佳辐射效果。

为了进一步优化天线的S参数，辐射贴片在第一贴片2的左右两侧分别延伸形成有横条状的补偿枝节贴片3，用于展宽工作频带，使天线达到最优的辐射性能，所述的补偿枝节贴片3的长度优选为3mm，宽度为1mm。辐射贴片向下连接有馈电线6，所述的馈电线6 的长度优选为10mm，宽度为3.6mm。在所述馈电线6的左右两侧且对应介质基片1的底边处对称地设置有接地板5。所述的接地板5构成为矩形，并且该矩形在介质基片1的底边上的长度优选为8.28mm，对应介质基片1的侧边的宽度为8.27mm。所述的辐射贴片及馈电线6均有铜金属构成。接地板5与馈电线6之间的缝隙优选为0.21mm。

请参阅图2，在回波损耗S₁₁以小于-10dB作为参考基准的条件下，天线总的工作带宽大于19GHz，因此无论从阻抗匹配的角度还是从回波损耗角度分析，本实施例所述的贴片天线满足超宽带的要求。本实施例中，所述的辐射贴片连接馈电线6，在馈电线6的左右两侧对称地设置由金属片制成的接地板5，由此构成一个共面波导馈电结构，与RF电路的输出级易于匹配，且方便PCB板设计。所述的天线低剖面、体积小，能够适用于小型化的无线通信中，并且具有极宽的工作频带，能适用于多频段工作的通信系统。

Claims (8)

1.一种单极子超宽带天线，其特征在于包括介质基片(1)，在所述的介质基片(1)的上表面中间印制有辐射贴片，所述的辐射贴片由大圆形结构的第一贴片(2)和小圆形结构的第二贴片(4)相交叠加而成，辐射贴片向下连接有馈电线(6)，在所述馈电线(6)的左右两侧且对应介质基片(1)的底边处对称地设置有接地板(5)。

2.根据权利要求1所述的一种单极子超宽带天线，其特征在于所述的辐射贴片在第一贴片(2)的左右两侧分别延伸形成有横条状的补偿枝节贴片(3)。

3.根据权利要求1所述的一种单极子超宽带天线，其特征在于所述的介质基片(1)采用环氧树脂基片，相对介电常数为4.2。

4.根据权利要求1所述的一种单极子超宽带天线，其特征在于所述的第一贴片(2)所对应的大圆的半径为8.2～8.6mm，所述的第二贴片(4)所对应的小圆的半径为5.8～6.2mm，大圆和小圆两者圆心之间的距离为4.3～4.7mm。

5.根据权利要求1所述的一种单极子超宽带天线，其特征在于所述的馈电线(6)的长度为9～11mm，宽度为3.5～3.7mm。

6.根据权利要求1所述的一种单极子超宽带天线，其特征在于所述的接地板(5)构成为矩形，并且该矩形在介质基片(1)的底边上的长度为8.27～8.29mm，对应介质基片(1)的侧边的宽度为8.26～8.28mm，接地板(5)与馈电线(6)之间的间隙为0.2～0.22mm。

7.根据权利要求2所述的一种单极子超宽带天线，其特征在于所述的补偿枝节贴片(3)的长度为2.8～3mm，宽度为0.8～1.2mm。

8.根据权利要求1所述的一种单极子超宽带天线，其特征在于所述的辐射贴片和接地板(5)位于介质基片(1)的同一层上。