[发明专利]一种基于交指化容性环的宽带电小天线

说明书

本发明公开了一种基于交指化容性环的宽带电小天线，包括有天线辐射单元,以及接地板、50Ω同轴线馈电，天线辐射单元包括交指化容性环、单极子辐射金属条带、半圆形介质板；交指化容性环包括若干个交指化模块且等间距的蚀刻在半圆形介质板一侧的外边缘上，半圆形介质板的另一侧还蚀刻有单极子辐射金属条带，单极子辐射金属条带的底端与50Ω同轴线馈电内导体连接，50Ω同轴线馈电外导体与接地板连接；本发明在不改变天线物理尺寸、不影响天线辐射效率的情况下实现了电小天线带宽的成倍拓展，在频带范围内具有定向增益、高辐射效率、宽带宽的优势。

技术领域

本发明涉及电小天线技术领域，涉及一种基于交指化容性环的宽带电小天线。

背景技术

随着无线系统的更新换代和升级，天线及射频前端的尺寸问题十分突出，电小天线因其带宽受限问题而应用受限，因此拓展电小天线的带宽成为了当前天线领域的研究热点。一般地，拓展天线带宽的方法往往考虑增加谐振结构、加载有源电路等方法，这些方法在天线深度小型化的时候效果不明显，设计复杂度增加，并且会导致天线的辐射效率降低。近年来，近场耦合谐振技术被广泛应用到电小天线设计中可以实现天线辐射效率的提高，但是电小天线的带宽始终没有办法得到显著提高。有研究者利用变容二极管、有源电路提升天线的瞬时带宽，但是这会增加天线设计复杂度及设计成本，显著拓展电小天线带宽且结构简单的设计鲜有报道。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于交指化容性环的宽带电小天线，它可以使电小天线带宽的成倍拓展的同时保持高辐射效率。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有天线辐射单元,以及接地板、50Ω同轴线馈电；

所述天线辐射单元垂直设置在所述接地板上，所述天线辐射单元与50Ω同轴线馈电内导体相连，50Ω同轴线馈电外导体与接地板连接；

所述天线辐射单元包括用于多模叠加辐射的交指化容性环，用于激励交指化容性环的单极子辐射金属条带，以及半圆形介质基板；所述交指化容性环蚀刻在半圆形介质基板一侧的外边缘上，所述半圆形介质基板的另一侧还蚀刻有单极子辐射金属条带，所述半圆形介质基板垂直设置在所述接地板上，所述单极子辐射金属条带的底端与50Ω同轴线馈电内导体连接；

所述交指化容性环包括若干个交指化模块，每个交指化模块尺寸相同，均包含若干个交指，若干个交指化模块等间距的蚀刻在所述半圆形介质基板一侧的外边缘上。

进一步，所述半圆形介质基板半径均为40mm—45mm，材料为Rogers RT/duroid6006，厚度为0.2mm—2mm；

所述交指化容性环的宽度为g₁ = 8—12mm, 包含有2—10个交指化模块，每个交指化模块的交指数量为8—10个，交指指宽w₁=0.5mm，交指指缝宽g₂=0.5mm，交指指长l₁=10mm—15mm；

所述单极子辐射金属条带距离半圆形介质基板中心g₃为= 5—15mm，其宽度为w₂=0.2—0.6mm, 长度为l₂=30—35mm；

所述接地板的半径为60—150mm，厚度为0.5mm。

进一步，所述半圆形介质基板半径均为40mm，厚度为0.5mm，材料为Rogers RT/duroid6006，其相对介电常数为6.15，相对磁导率为1.0，损耗角正切为0.0003；

所述交指化容性环的宽度为g₁ =10 mm，包含有8个交指化模块，每个交指化模块的交指数量为10个，交指指宽w₁ = 0.5 mm，交指指缝宽g₂ = 0.5 mm；交指指长l₁ = 15 mm；