[实用新型]圆形开槽超宽带微带贴片天线

说明书

技术领域

本实用新型属于移动通信系统和无线通信领域，具体涉及一种超宽带微带贴片天线。

背景技术

2002年2月，美邦通信委员会（FCC）通过决议，规定了3.1-10.6GHz作为超宽带（UWB）系统的工作频谱范围，允许将其应用于车载雷达系统，数字通信与测量系统以及成像系统等领域。UWB无线技术获得批准用于民用通信，引起了世界各国的广泛关注。FCC公布的UWB三个应用频段分别为：低于960MHz、3.1-10.6GHZ和22-29GHZ，其中3.1-10.6GHz这个频段多应用在通信技术方面。UWB技术的应用前景非常诱人，如在高速无线个域网、无线以太接口链路、智能无线局域网、户外对等网络以及传感、定位和识别网络等众多领域有着广泛的应用，尤其是在数字家庭的应用。目前众多公司都选择无线家庭应用作为UWB技术的突破口。正因为有这些应用场景与许多优点，所以全球各大著名公司正在积极进行UWB无线设备的开发与推广。

但是，UWB作为一种新兴无线通信技术，还有许多问题亟待研究。其中一个重要问题就是要求天线有超宽的工作带宽。传统的UWB 天线，尽管其各项性能指标均具有很宽的频带特性，如行波天线、对数周期天线、碟形天线、泪滴天线等等。然而，上述各天线形式相比同类天线而言尺寸较大、加工成本高、剖面高或机械工精度要求高等缺陷满足不了UWB系统结构小的要求。因此，非常有必要设计具备结构简单、体积小、重量轻、易于和微波集成电路加工集成，且便于实现小型化的UWB终端天线。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种圆形开槽超宽带微带贴片天线，实现结构简单、降低尺寸、增加带宽并能够工作在蓝牙通信、WLAN和WiMAX等频段，而且满足了微带天线结构简单、体积小、重量轻、剖面低、易于和微波集成电路加工集成的技术特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种圆形开槽超宽带微带贴片天线，包括微带介质基板7，位于微带介质基板7一面上的主辐射单元2，位于介质基板7另一面上的接地板8，所述主辐射单元2中心挖去一个圆形槽孔3；所述主辐射单元2通过阶梯状匹配线4与馈线5相连；所述接地板8为具有阶梯状槽孔9的矩形结构10。

进一步，所述主辐射单元2周围均匀分布有的半圆形锯齿凸起1。通过优化与增加主辐射单元2上半圆形锯齿凸起1的个数，增多了主辐射单元上的电流路径，产生的磁场与周围其他磁场的耦合使得天线的带宽逐渐的增大。

进一步，所述阶梯状匹配线4包含两个或者两个以上阶梯状微带线。

进一步，所述接地板8侧边与底边分别与所述微带介质基板(7)的侧边与底边重合，高度与馈线5等高。

进一步，所述阶梯状槽孔9包含两个或者两个以上阶梯状槽孔。

进一步，所述微带介质基板7、主辐射单元2、馈线5及接地板8沿同一纵向中心轴对称分布。

本实用新型微带介质基板采用PCB板常用的FR4材料，降低了制作成本，而且本实用新型具有结构简单、易于实现等特点，低抛面的微带结构便于与其他电路集成，可广泛应用于WLAN、全球微波互联接入网和蓝牙系统等。

附图说明

图1 为本设计天线结构的正面示意图。

图2 为本设计天线结构的背面示意图。

图3 为本设计天线的S11参数图。

图4 为本设计天线的VSWR参数图。

图中：1 半圆形锯齿凸起、2 主辐射单元、3 圆形槽孔、4 阶梯状匹配线、5 馈线、6 馈源端、7 微带介质基板、8 接地板、9 阶梯状槽孔、10 矩形结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的说明。

图1和图2为本设计天线结构的正/反面示意图。本实施例以实现超宽带天线的带宽范围为2.4-13.9GHz为例进行说明。本实施例为一种圆形开槽超宽带微带贴片天线，包括微带介质基板7，位于微带介质基板7一面上的主辐射单元2，位于介质基板6另一面上的接地板9。其中，主辐射单元2中心挖去了一个圆形槽孔3，并在其周围设置了均匀分布的半圆形锯齿凸起1；主辐射单元2通过阶梯状匹配线4与馈线5相连；接地板8为具有阶梯状槽孔9的矩形结构10；接地板8侧边与底边分别与所述微带介质基板7的侧边与底边重合，高度与馈线5等高；微带介质基板7、主辐射单元2、馈线5及接地板8沿同一纵向中心轴对称分布。