[实用新型]具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线

说明书

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线。

自超宽带脉冲无线电技术在美国被定义并接受以来，引起了广大学者的研究兴趣。经过多年的发展，超宽带通信中收发天线的设计依然是个富有挑战性的课题。超宽带天线需要在非常宽的频带上工作的同时要求有良好的时域特性，即最小的脉冲失真响应；尽管超宽带定义的最小带宽是25％，具有更宽带宽的天线已经研制。宽带天线在现代无线通信系统中也扮演了越来越重要的角色。它的出现避免了多频带的窄带天线设计，简化了天线结构并有利于电磁兼容。

近年来，已经涌现了许多适用于超宽带通信的单极子天线如圆盘单极子，方形单极子，五角形和六边形单极子，它们都具有很宽的工作频带，较好的辐射方向图。但由于他们非平面结构，地平面与辐射单元垂直，不能方便地和印刷电路集成起来，限制了应用。

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，提供一种具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线包括基板，孔状镂空半圆形辐射贴片，七边形镂空，圆形镂空，阻抗匹配输入传输线，金属接地板；基板的表面设有孔状镂空半圆形辐射贴片、阻抗匹配输入传输线和金属接地板，孔状镂空半圆形辐射贴片上设有七边形镂空和圆形镂空，孔状镂空半圆形辐射贴片的中心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，距离阻抗匹配输入传输线两端1mm～2mm处设有对称的金属接地板，金属接地板的底端与基板的底端连接。

所述的基板为Taconic材料。所述的基板的宽度为30mm～40mm，高度为30mm～40mm。所述的孔状镂空半圆形辐射贴片的半径为10mm～15mm。所述的七边形镂空的边长为2mm～3mm，距顶端距离为1mm～2mm，镂空之间的距离为5mm～10mm。所述的圆形镂空的半径为3mm～5mm。所述的阻抗匹配输入传输线的宽度为2mm～3mm，长度为20mm～22mm。所述的金属接地板的长度为10mm～15mm，宽度为15mm～20mm。。

本实用新型微带基板使用Taconic材料，具有成本低，损耗低，结构简单小型，便于制作。

图1是具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线的结构主视图；

图1是具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线的结构主视图；

图2是具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线的插入损耗图；

图3是具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线在4GHz时的E面辐射方向图；

图4是具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线在4GHz时的H面辐射方向图；

图5是具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线在8GHz时的E面辐射方向图；

图6是具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线在8GHz时的H面辐射方向图；

如图1所示，具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线包括基板1，孔状镂空半圆形辐射贴片2，七边形镂空3，圆形镂空4，阻抗匹配输入传输线5，金属接地板6；基板1的表面设有孔状镂空半圆形辐射贴片2、阻抗匹配输入传输线5和金属接地板6，孔状镂空半圆形辐射贴片2上设有七边形镂空3和圆形镂空4，孔状镂空半圆形辐射贴片2的中心底端与阻抗匹配输入传输线5一端连接，阻抗匹配输入传输线5的另一端与基板1的底端连接，距离阻抗匹配输入传输线5两端1mm～2mm处设有对称的金属接地板6，金属接地板6的底端与基板1的底端连接。

所述的基板1为Taconic材料。所述的基板1的宽度为30mm～40mm，高度为30mm～40mm。所述的孔状镂空半圆形辐射贴片2的半径为10mm～15mm。所述的七边形镂空3的边长为2mm～3mm，距顶端距离为1mm～2mm，镂空之间的距离为5mm～10mm。所述的圆形镂空4的半径为3mm～5mm。所述的阻抗匹配输入传输线5的宽度为2mm～3mm，长度为20mm～22mm。所述的金属接地板6的长度为10mm～15mm，宽度为15mm～20mm。

实施例1

具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线：

选择介电常数为2.65的特佛龙(Taconic)材料制作微带基板，厚度为1.5。基板的宽度为34mm，高度为35mm。孔状镂空半圆形辐射贴片的半径为15mm。七边形镂空的边长为2.79mm，距顶端距离为2mm，镂空之间的距离为9.77mm。圆形镂空的半径为3mm。阻抗匹配输入传输线的宽度为3mm，长度为20mm。金属接地板的长度为14.5mm，宽度为17.47mm。具有阻带特性的超宽带杯形单极子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2.7472‑5.6107GHz和6.0916‑9.1298。图3‑6所示为具有阻带特性的超宽带杯形单极子天线分别在4GHz和8GHz时的E面和H面方向图，由图可见，在频率为4GHz时，增益为3.3dBi，半功率波瓣宽度为75.2°，在频率为8GHz时，增益为2.3dBi，半功率波瓣宽度为71.6°。