[实用新型]共面波导馈电的环形伞状超宽带天线

说明书

技术领域

本实用新型属于天线领域，尤其涉及一种共面波导馈电的环状伞形超宽带天线。

背景技术

超宽带信号是指-10dB相对带宽大于20%，或者绝对带宽大于500M的无线电信号。随着无线通信技术的快速发展人们对于超宽带天线的大小尺寸、结构形状、性能参数等都有了进一步的要求。超宽带技术广泛用于医疗卫生、灾难搜救、地质勘探等各个领域。

共面波导馈电结构有诸多优点，主要表现为以下几个方面：首先，共面波导的地与辐射贴片位于介质板的同一层，容易实现与其他微波器件的串联或者并联，而不必在介质基片上钻孔，进而可以实现电路的小型化和信号的完整性，同时，寄生参量小，很容易提高集成电路密度。其次，共面波导传输线的色散特性也优于微带线，适于在电路和天线宽带化中的应用，而且，共面波导的辐射损耗也相对较小，可以提高天线的极化纯度和工作效率。最后，共面波导可以传输奇模式和偶模式，增加了天线设计的灵活性。

共面波导超宽带天线有其巨大的优越性，而关于这方面的研究成果还不多或存在诸多缺陷，例如高向军等人在《一种新型宽带微带缝隙天线的设计》中提到的叉状分枝共面波导馈电的宽带微带矩形缝隙天线，其辐射贴片采用叉状分枝结构，由于辐射贴片结构的不理想导致天线的工作带宽较小，仅为4.2GHz-10.2GHz，采用更加理想的辐射贴片结构可以进一步增加天线的工作带宽，同时保证天线具有良好的方向性，因此设计出一种新型的波导馈电的环状伞形超宽带天线具有很大的现实意义。

发明内容

本实用新型涉及一种共面波导馈电的环状伞形超宽带天线，结构简单，尺寸较小。通过采用共面波导的馈电方式，环状伞形的辐射贴片结构，并通过调整辐射贴片的长度和宽度、共面波导馈线的宽度、接地面的长度和宽度，可以实现阻抗匹配和达到展宽带宽的目的，并有效的降低整个工作频率范围的回波损耗。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型共面波导馈电的环状伞形超宽带天线包括介质基板101、接地面201、辐射贴片301，302、微带馈线401，其特征是：所述的介质基板101正面印刷有接地面201、辐射单元301，302、微带馈线401。所述的微带馈线401与辐射贴片301，302相连，位于介质基板101的正面下方。所述的辐射贴片301，302位于介质基板101的正面上方，上部分301为半封闭方形结构，下部分302为弧形结构，二者封闭构成环状伞形对称结构，辐射贴片301，302中部是缝隙303。所述的接地面201位于微带馈线401与辐射贴片301，302的两侧，也为环状对称结构。

本实用新型与现有技术相比，具有以下显著优点：

1、体积小：本实用新型体积小巧，易于加工，结构简单。

2、通带带宽可调：本实用新型采用环状伞形贴片结构，通过改变环状伞形结构的长和宽，可以调节超宽带天线的工作带宽。

附图说明

图1是本实用新型共面波导馈电的环状伞形超宽带天线的正面图。

图2是本实用新型共面波导馈电的环状伞形超宽带天线的回波损耗曲线图。

图3是本实用新型共面波导馈电的环状伞形超宽带天线的驻波比曲线图。

图4是本实用新型共面波导馈电的环状伞形超宽带天线在1.5GHz的方向图。

图5是本实用新型共面波导馈电的环状伞形超宽带天线在3GHz的方向图。

图6是本实用新型共面波导馈电的环状伞形超宽带天线在5GHz的方向图。

图7是本实用新型共面波导馈电的环状伞形超宽带天线在7GHz的方向图。

图8是本实用新型共面波导馈电的环状伞形超宽带天线在9GHz的方向图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，辐射贴片301，302位于介质基板101正面上方，上部分301为半封闭方形结构，下部分302为弧形结构，二者封闭共同构成环状伞形对称结构，辐射贴片301，302的中部是缝隙303。微带馈线401位于介质基板101正面、辐射贴片301，302下方，且辐射贴片301，302和微带馈线401都为左右对称结构。接地面201位于介质基板101正面，在辐射贴片301，302和微带馈线401的两侧，也为左右对称的环形结构。