一种基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线制造技术

本发明专利技术公开了一种基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线，属于超宽带天线技术领域。该超宽带天线包括辐射贴片，介质基板，接地板，寄生条带部分，微带馈线和同轴电缆；所述介质基板上表面紧贴正六边形金属辐射贴片；所述微带馈线紧贴于介质基板上表面，一端与辐射贴片连接，另一端与同轴线缆内导体连接；所述同轴线缆还包括介质层与外导体，该外导体与接地板接触；所述寄生条带位于微带馈线两侧，为两条尺寸不同的L型条带；所述接地板顶部开有一矩形槽。该基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线结构简单、尺寸较小、具有良好且稳定的超宽带辐射特性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线，属于超宽带天线
。该超宽带天线包括辐射贴片，介质基板，接地板，寄生条带部分，微带馈线和同轴电缆；所述介质基板上表面紧贴正六边形金属辐射贴片；所述微带馈线紧贴于介质基板上表面，一端与辐射贴片连接，另一端与同轴线缆内导体连接；所述同轴线缆还包括介质层与外导体，该外导体与接地板接触；所述寄生条带位于微带馈线两侧，为两条尺寸不同的L型条带；所述接地板顶部开有一矩形槽。该基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线结构简单、尺寸较小、具有良好且稳定的超宽带辐射特性。【专利说明】一种基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线
本专利技术属于超宽带天线
，涉及一种基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天 线。
技术介绍
超宽带（UWB)技术具有高传输速率、合理的图像解析和高安全性等优点，在无线 通信、微波成像和电子对抗等诸多领域具有广阔的应用前景。超宽带天线是超宽带通信系 统的关键部件之一，其特性直接影响着整个系统的性能。随着美国联邦通信委员会（FCC) 批准将3. 1 -10. 6GHz作为短距离无线通信频段，超宽带天线技术越发受到了人们的关注， 人们对超宽带天线的设计，也并不拘泥于UWB频段，而是对于超宽带天线提出了越来越高 的要求，尤其是在超宽带天线的宽带化、小型化、平面化以及结构简单性等方面。 目前，扩展紧凑型平面超宽带天线带宽主要方法有以下几种：第一，改变接地板的 大小以及形态，如将接地板尺寸减小，接地板边沿采用阶梯型，弧形等等；第二，在接地板上 开单个或者多个槽；第三，改变辐射贴片的形态，如采用圆形，椭圆型，不规则多边形等；第 四，在辐射贴片上开复杂槽结构；第五，采用多节渐变的馈线等等。纵观这些方法，若想要获 得足够大的带宽，则其槽结构或是辐射贴片结构会比较复杂，并且难以满足在小型化的基 础上实现带宽的明显增加。因此，寻求新颖的设计理念，开发设计结构紧凑、设计简单、易于 加工且频带较宽的超宽带天线为目前广大天线工作者不断努力的方向。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线， 该天线结构简单、尺寸小、具有良好超宽带辐射特性。 为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案： -种基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线，包括辐射贴片，介质基板，接地板， 寄生条带部分，微带馈线和同轴电缆；所述介质基板上表面紧贴正六边形金属辐射贴片； 所述微带馈线紧贴于介质基板上表面，一端与辐射贴片连接，另一端与同轴线缆内导体连 接；所述同轴线缆还包括介质层与外导体，该外导体与接地板接触；所述寄生条带位于微 带馈线两侧，为两条尺寸不同的L型条带；所述接地板顶部开有一矩形槽。 进一步，所述正六边形金属辐射贴片位于介质基板上表面顶部，其边长L为8. 6- 8. 7mm,厚度为 0· 016 -0. 018mm。 进一步，所述微带馈线长度L2为17. 7 -17. 9mm，宽度W2为3. 4 - 3. 6mm。 进一步，同轴线缆内导体半径R3为0· 55-0· 65mm，线缆长度L3为4. 8-5. 1mm，内 导体与微带线相连部分为半圆柱体，其长度为1. 9一2. 1mm，半径为0. 55-0. 65mm ;外导体 内径R2为2.0 - 2. 1_，外导体外径3.0 - 3. 1_。 进一步，一侧L型寄生条带长L4+L5为24. 8- 26. 8_，宽度W为0. 9 - 1. 1_ ;另 一侧L型寄生条带长L6+L7为19. 1 一21. 1mm，宽度W为0.9 - 1. 1mm。 进一步，接地板位于介质基板地面下方，其长度L8为11. 5mm，宽度与介质基板相 同，均为W1，其大小为25mm。 进一步，接地板上所开槽位于接地板顶部中心，其深度Η为3. 4-3. 6mm，宽度W3为 5. 1 --5. 3mm〇 进一步，介质基板材料为FR4,其介电常数约4. 4,损耗角正切约0. 016,基板长度 L1为33_，宽度W1为25_。 本专利技术的有益效果在于：1)通过减小接地板的尺寸以及扩大辐射贴片的尺寸，使 得其工作的最低频段达到了 2. 4GHz以下；2)对于随之产生天线性能在3-4. 5GHz的恶化， 进一步的通过设计L型寄生条带，使得本天线在3. 6GHz与4. 4GHz处产生两个谐振点，从而 解决了该频段的阻抗失配问题；3)除了有效的拓展了天线的带宽，还具有结构紧凑、简单， 易于制造等优势，可用于WLAN，WiMAX频段的通信系统中。 【专利附图】【附图说明】 为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行 说明： 图1为本专利技术的基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线的整体结构三维视图； 图2为本专利技术的基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线的俯视图； 图3为本专利技术的基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线的正视图； 图4为本专利技术的基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线的侧视图； 图5为本专利技术的S参数随频率变化的曲线图； 图6为本专利技术在2. 65GHz频点的辐射方向图； 图7为本专利技术在3. 61GHz频点的辐射方向图； 图8为本专利技术在4. 4GHz频点的辐射方向图； 图9为本专利技术在6. 1GHz频点的辐射方向图； 图10为本专利技术在7. 41GHz频点的辐射方向图； 图11为本专利技术在10. 06GHz频点的辐射方向图。 【具体实施方式】 下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。 图1为本专利技术的基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线的整体结构三维视图，如 图所示： 本专利技术所述的基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线包括介质基板，接地板，金 属辐射贴片，微带馈线，同轴电缆，L型金属寄生结构。 其中，介质基板的底部紧贴金属接地板，接地板的宽度同介质基板，其长度小于介 质基板的一半，在介质基板上边缘中心部位，挖有一矩形槽，该矩形槽与馈线具有良好的耦 合作用，在使得天线在8. 5 -10. 7GHz频段具有良好的驻波特性。 介质基板的上表面紧贴正六边形辐射贴片，该辐射贴片顶部接近介质基板的上边 缘，在实验仿真的过程中，我们发现，正六边形面积越大，整个天线在低频段越能表现出良 好的驻波特性，因此我们在不扩大天线面积的条件下，通过让辐射贴片接近介质基板上边 缘的方式来扩大其有效面积。 介质基板上表面紧贴微带馈线，微带馈线为条形，其长度L2为17. 7 -17. 9_，宽 度W2为3. 4 - 3. 6mm。微带将辐射贴片底部与同轴电缆内芯相连接，微带线与同轴线缆内 芯的连接处为线缆内芯上半圆柱的延长部分。 微带线两侧是L型寄生结构，两侧的L型寄生结构大小不同，分别对应了本天线在 两个不同频点的谐振工作模式，其谐振来源于寄生条带与微带馈线的耦合作用。 介质基板为薄长方体型基板，其长度L1为33mm，宽度W1为25mm，厚度H1为1. 6mm， 材料选用了 FR4环氧树脂板，相对介电常数为4. 4,相对磁导率为1. 0,损耗角正切为0. 02， 介质基板上下表面的接地板，微带馈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于L型寄生条带的紧凑型超宽带天线，其特征在于：包括辐射贴片，介质基板，接地板，寄生条带部分，微带馈线和同轴电缆；所述介质基板上表面紧贴正六边形金属辐射贴片；所述微带馈线紧贴于介质基板上表面，一端与辐射贴片连接，另一端与同轴线缆内导体连接；所述同轴线缆还包括介质层与外导体，该外导体与接地板接触；所述寄生条带位于微带馈线两侧，为两条尺寸不同的L型条带；所述接地板顶部开有一矩形槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明春，赵昺玥，向万芝，熊汉，曾浩，肖绍球，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85