一种特定频段的小尺寸超宽带天线制造技术

本发明专利技术提出一种特定频段的小尺寸超宽带天线，该天线由基板及基板上的辐射单元、接地单元与馈线单元组成。该天线具有小尺寸与超宽带的特点。本发明专利技术提出的小尺寸超宽带天线S11<

【技术实现步骤摘要】
一种特定频段的小尺寸超宽带天线


[0001]本专利技术涉及无线通信技术的天线
，更具体地涉及一种特定频段的小尺寸超宽带天线，可用于UWB定位系统。

技术介绍

[0002]UWB超宽带技术是一种使用500MHz以上频率带宽的无线载波通信技术，它不采用传统通信体制中的正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很大。UWB定位技术具有定位精度高、安全性高、部署相对简单等优点。2002年美国联邦通信委员会(FCC)解除UWB的军用限制，批准向民众公开使用，同时也修改了超宽带的技术标准，规划了频谱使用范围为3.1GHz～10.6GHz，这一举措极大地促进了超宽带的发展。
[0003]UWB定位系统使用的频段范围需要满足超宽带的频段范围，其对天线的要求通常为大于500MHz。超宽带天线的定义则是：相对带宽大于20％或绝对带宽大于500MHz的天线即可称之为超宽带天线。
[0004]当前市面上的超宽带天线存在尺寸偏大且带宽过大的情况，尺寸偏大会使得相应的产品小型化设计困难，带宽过大会使得天线接收信号的同时也接收到很多其他频段的噪声。
[0005]根据UWB定位系统的具体使用频段及带宽去设计天线，能合理地对天线进行小型化设计与超宽带设计。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是，提供一种小尺寸、超宽带的、应用于以4GHz为中心频点的带宽为500MHz的超宽带定位系统的天线。
[0007]本专利技术公开了一种小尺寸超宽带天线，包括基板及基板上的辐射单元、接地单元与馈线单元，其特征在于，所述辐射单元为“8”字形，接地单元为长方形，辐射单元与接地单元在基板的不同面且留有一定的间距，辐射单元与馈线单元在基板的同一面。
[0008]具体地，辐射单元长度为16mm，宽度为10.5mm。
[0009]具体地，接地单元的长度为30mm，宽度为13.4mm。
[0010]具体地，辐射单元和接地单元的间距为0.6mm。
[0011]可选地，馈线单元长度为14mm，宽度为2.2mm。
[0012]可选地，基板的长度为30mm，宽度为25mm，厚度为1.6mm。
附图说明
[0013]图1为本专利技术一种特定频段的小尺寸超宽带天线的结构示意图。
[0014]图2为本专利技术一种特定频段的小尺寸超宽带天线的优选实施结构示意图。
[0015]图3为本专利技术超宽带天线的回波损耗图(S11)。
[0016]图4为本专利技术超宽带天线在4GHz时的远场辐射图(E面)。
[0017]图5为本专利技术超宽带天线在4GHz时的远场辐射图(H面)。
[0018]数字标记：1为天线辐射单元，2为接地单元，3为基板，4为馈线单元。
具体实施方式
[0019]为使得本专利技术的具体实现方式描述的更清晰，以下结合附图就本专利技术进行详细说明。
[0020]如图1所示，是本专利技术所述天线的结构示意图。图中，1为辐射单元，2为接地单元，3为基板，4为馈线单元。
[0021]优选地，上述辐射单元1其形状呈“8”字形，其长度为16mm，宽度为10.5mm，位于基板的顶层。
[0022]优选地，上述接地单元2，为长方形，其长度为30mm，宽度为13.4mm，位于基板3的底层。
[0023]优选地，上述基板3长度为30mm，宽度为25mm，厚度为1.6mm，其材料为FR
‑
4。
[0024]优选地，上述馈线单元4长度为14mm，宽度为2.2mm，位于基板3顶层。
[0025]如图2所示，是本专利技术辐射单元1的尺寸图，优选地，其中L1为16mm，L2为10.5mm，L3为16mm，L4为1.7mm，L5为4mm，L6为16mm，L7为3mm，L8为5.5mm。
[0026]图3为本专利技术超宽带天线的回波损耗图(S11)。该天线S11<
‑
10dB的频段为3.59GHz～4.47GHz，带宽为880MHz，中心频点为4.0GHz，满足本专利技术的设计要求，可以使天线在设定的工作频段具有较低的驻波比和较高的辐射效率。
[0027]图4为本专利技术超宽带天线在4GHz时的远场辐射图(E面)。该天线在E面的辐射方向图呈“8”字形，与偶极子天线类似，最大增益约为2.9dBi。
[0028]图5为本专利技术超宽带天线在4GHz时的远场辐射图(H面)。该天线在H面的辐射方向图接近圆形，在H面呈现出较为理想的全向辐射特性，最大增益约为2.9dBi。这样可以使使用该天线的通讯设备能够在各个方向上接收与发射电磁波信号。
[0029]以上结合最佳实施例对本专利技术进行了描述，但本专利技术并不局限于以上所揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本专利技术的本质进行的修改、等效组合。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特定频段的小尺寸超宽带天线，包括基板及基板上的辐射单元、接地单元与馈线单元，其特征在于，所述辐射单元为“8”字形，接地单元为长方形，辐射单元与接地单元在基板的不同面且留有一定的间距，辐射单元与馈线单元在同一平面。2.如权利要求1所述的特定频段的小尺寸超宽带天线，其特征在于：所述辐射单元长度为16mm，宽度为10.5mm。3.如权利要求1所述的特定频段的小尺寸超宽带天线，其特征在于：所述接地单元的长度为30mm，宽度为13.4mm。4.如权利要求1所述的特定频段的小尺寸超宽带...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹京京，童美松，陈文涛，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：