[实用新型]极宽带平面单极子天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型的可用于覆盖L、S、C、X波段的极宽带的平面单极子天线。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，无论是军事通信系统还是民用通信系统，不仅要求高质量地传输语音、数据和图像等信息，同时还要求通信系统宽带化。与此相适应，通信系统中的天线也要求宽带化。在现代军事通信系统中，出于保密通信的需求，跳频、扩频等通信技术的广泛应用以及目标识别、成像、反隐身和抗干扰以及对传输信息含量方面越来越高，而这些通信技术的应用使天线的频宽在不断地扩展。微带天线具有尺寸小、易于加工、易于有源器件集成等优点，但是它具有一个最明显的不足就是它的窄带特性。偶极子天线相对于微带天线带宽有了较大程度的提高，但是相对于对带宽要求较高的系统来说仍然不能满足要求。平面单极子天线是一个很好的选择，因为它不仅具有微带天线的上述优点，而且具有全向辐射特性以及较容易获得超宽带性能，受到了广泛的关注。利用超宽带天线可以减少系统中天线的数目，简化结构，减小体积重量，降低成本，具有重要的现实意义。

目前国内外已有研究者对拓展单极子天线的带宽做了研究。如文献1. “Low Profile and Small Size Frequency Notched Planar Monopole Antenna From 3.5 to 23.64 GHz,” Microwave and Optical Technology Letter. 2008. 50(1): 235-236；文献2. “A Compact Antenna for Ultrawide-Band Applications,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2005.53(7):2185-2192。文献1超宽带天线端口反射系数S11                                                -10dB阻抗带宽的频率覆盖范围为3.5~23.64GHz，接近了6.8倍频；文献2超宽带天线电压驻波比VSWR2.2的频率覆盖范围为1.7~14.5GHz，获得了将近8.5倍频。上述文献均是针对民用超宽带通信3.1~10.6GHz频率范围而设计的天线，而民用超宽带天线带宽只有3.5倍频左右。若对于带宽较高的系统来说，上述超宽带天线其主要的缺点就是带宽较窄。而目前特别在军事通信系统中，民用通信系统的带宽远远不能满足其要求，因此设计具有极宽带的天线具有广阔的应用前景。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可用于覆盖L、S、C、X波段的极宽带平面单极子天线。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种极宽带平面单极子天线，它由介质基板、金属贴片、地板和馈线结构构成，金属贴片和地板都位于介质基板的上方，馈线结构位于地板中线，极宽带平面单极子天线采用共面波导馈电。

本发明与现有技术相比，其显著优点：首先，该辐射贴片采用圆角化技术，馈电部分采用渐变结构，可改善低频段的阻抗匹配；其次，馈线与贴片的连接处采用圆角化技术和贴片与地板的开孔处理，可拓展天线的上限频率；再次，贴片顶端添加的半椭圆结构可降低天线的下限频率，且对天线的低频段的阻抗匹配有改善作用；然后，天线贴片和地板的圆形孔和地板上端的椭圆结构可改善方向图的稳定性；最后，该天线工作频带极宽，结构简单，易于加工。设计得到的单极子天线的阻抗带宽的频率覆盖范围为1.03-20GHz。是一种可用于覆盖L、S、C、X波段的极宽带平面单极子天线。

附图说明

图1为本实用新型极宽带平面单极子天线的立体结构示意图。

图2为本实用新型极宽带平面单极子天线的分层结构示意图。

图3为本实用新型极宽带平面单极子天线的贴片结构示意图。

图4为本实用新型极宽带平面单极子天线的接地板结构示意图。

图5为本实用新型极宽带平面单极子天线的馈线结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。