[实用新型]共面馈电式印刷单极子超宽带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种共面馈电式印刷单极子超宽带天线。 

技术背景

随着微带天线应用的范围越来越广泛，国内外许多学者和应用工程师对微带天线的研究也越来越深入，特别是在天线的小型化、多频化、圆极化及宽带技术等方面取得了显著的成果。为了满足频率、极化、带宽以及整体天线体积上的要求，配合着不同的馈电方式而设计出了各种结构不同的天线。 

随着超宽带无线电技术的的发展，超宽带天线一直是近几年来通信领域研究的热点之一。平面单极子天线具有超宽带特性，适合超宽带无线电信号的传输，因此引起人们的广泛研究。但平面单极子天线是立体结构，不易与现有系统集成。印刷单极子天线可看作是平面单极子天线平面化的结果，它兼有印刷天线体积小、结构简单、容易与系统集成的优点，同时还有单极子天线的宽带特性。 

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，提供一种共面馈电式印刷单极子超宽带天线。 

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

共面馈电式印刷单极子超宽带天线包括基板、伞状辐射贴片，阻抗匹配输入传输线，金属接地板；基板的表面设有伞状辐射贴片、阻抗匹配输入传输线和金属接地板，伞状辐射贴片是由半圆形辐射贴片和倒梯形辐射贴片连接组成，伞状辐射贴片的底端与阻抗匹配输入传输线一端连接，阻抗匹配输入传输线的另一端与基板的底端连接，阻抗匹配输入传输线两端2mm～3mm的距离设有对称的两块金属接地板，金属接地板的底端与基板的底端连接。 

所述的基板为泰康利材料。所述的基板的宽度为40mm～50mm，高度为50mm～60mm。所述的伞状辐射贴片的半圆形辐射贴片的半 径为10mm～15mm，倒梯形辐射贴片的上底边长为14mm～5mm，下底边长为10mm～15mm，高为15mm～25mm。所述的阻抗匹配输入传输线的宽度为4mm～5mm，微带线高度为15mm～20mm。所述的金属接地板的宽度为15mm～25mm，总高度为20mm～25mm，圆弧长度为20mm～25mm。 

本实用新型微带基板使用泰康利材料，具有成本低，结构简单小型，便于集成。 

附图说明：

图1是共面馈电式印刷单极子超宽带天线的结构主视图； 

图2是共面馈电式印刷单极子超宽带天线的插入损耗图； 

图3是共面馈电式印刷单极子超宽带天线在3GHz时的E面辐射方向图； 

图4是共面馈电式印刷单极子超宽带天线在3GHz时的H面辐射方向图； 

图5是共面馈电式印刷单极子超宽带天线在5GHz时的E面辐射方向图； 

图6是共面馈电式印刷单极子超宽带天线在5GHz时的H面辐射方向图； 

图7是共面馈电式印刷单极子超宽带天线在10GHz时的E面辐射方向图； 

图8是共面馈电式印刷单极子超宽带天线在10GHz时的H面辐射方向图。 

具体实施方式

如图1所示，共面馈电式印刷单极子超宽带天线包括基板1、伞状辐射贴片2，阻抗匹配输入传输线3，金属接地板4；基板1的表面设有伞状辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线3和金属接地板4，伞状辐射贴片2是由半圆形辐射贴片和倒梯形辐射贴片连接组成，伞状辐射贴片2的底端与阻抗匹配输入传输线3一端连接，阻抗匹配输入传输线3的另一端与基板1的底端连接，阻抗匹配输入传输线3两端2mm～3mm的距离设有对称的两块金属接地板4，金属接地板4的底端与基板1的底端连接。 

所述的基板1为泰康利材料。所述的基板1的宽度为40mm～50mm，高度为50mm～60mm。所述的伞状辐射贴片2的半圆形辐射贴片的半径为10mm～15mm，倒梯形辐射贴片的上底边长为14mm～5mm，下底边长为10mm～15mm，高为15mm～25mm。所述的阻抗匹配输入传输线3的宽度为4mm～5mm，微带线高度为15mm～20mm。所述的金属接地板4的宽度为15mm～25mm，总高度为20mm～25mm，圆弧长度为20mm～25mm。 

实施例1 

共面馈电式印刷单极子超宽带天线： 

选择介电常数为2.65的泰康利材料制作微带基板，厚度为0.8mm。基板的宽度为45mm，高度为52mm。伞状辐射贴片的半圆形辐射贴片的半径为13.7mm，倒梯形辐射贴片的上底边长为4.6mm，下底边长为13.7mm，高为14.2mm。阻抗匹配输入传输线的宽度为4。6mm，微带线高度为12.9mm。金属接地板的宽度为14.3mm，总高度为22.6mm，圆弧长度为21.3mm。共面馈电式印刷单极子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2。由图可见，-10dB以下的工作频段分别为2.3765-12GHz，图3-8所示为共面馈电式印刷单极子超宽带天线分别在3GHz、5GHz、10GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为3GHz时，增益为3dBi，半功率波瓣宽度为74.7°，在频率为5GHz时，增益为2.9dBi，半功率波瓣宽度为80.6°，在频率为10GHz时，增益为4.1dBi，半功率波瓣宽度为38.4°。