微波超宽带天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天线，尤其是涉及一种回波损耗小、阻抗匹配良好、具有较宽的阻抗带宽的微波超宽带天线。
【背景技术】
[0002]超宽带也可称为脉冲无线电，可追溯至19世纪。超宽带技术最初是在1960年作为军用雷达技术开发的，早期主要用于雷达技术领域。超宽带是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%。与常见的通信方式使用连续的载波不同，超宽带采用极短的脉冲信号来传送信息，通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。这些脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz，因此最大数据传输速率可以达到几百Mbps。在高速通信的同时，超宽带设备的发射功率却很小，仅仅是现有设备的几百分之一，对于普通的非超宽带接收机来说近似于噪声，因此从理论上讲，超宽带可以与现有无线电设备共享带宽。所以，超宽带是一种高速而又低功耗的数据通信方式，它有望在无线通信领域得到广泛的应用。超宽带无线通信技术凭借传输速率高，保密性好，抗干扰力强等特点迅速成为研究热点，并被视为下一代无线通信的关键技术之一。超宽带无线电技术在无线通信、雷达、跟踪、精确定位、武器控制等众多领域都具有广阔的应用前景。传统的超宽带天线体积大、效率低、馈电复杂，难以保证宽频带范围内天线方向性、阻抗特性、轴比的基本恒定和较小起伏。在保证宽阻抗带宽和高发射功率的基础上，实现天线的，成为超宽带天线设计面临的重要问题。
[0003]随着微波技术的发展，天线的、智能化、宽频带成为需求趋势，并且要求天线制作方便，可批量生产。典型的超宽带天线包括对数周期天线，行波天线、喇叭天线等，这些天线都可以实现几个倍频程的工作带宽，但缺点是尺寸大，受限于应用场合。我们采用圆形金属辐射片来设计得到该超宽带天线。该天线相对波导喇叭天线，结构简单，尺寸小，成本低、安装方便，相对矩形贴片天线而言该天线工作频带宽；特别适用于车载雷达接收器平面天线，用于接收X频、K频、Ka频测速雷达发出的电磁波信号。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术的缺点，本发明目的在于提供一种回波损耗小、阻抗匹配良好、具有较宽的阻抗带宽的微波超宽带天线。
[0005]本发明通过以下技术措施实现的，一种微波超宽带天线，包括介质基板，所述介质基板的正面的中部覆设有圆形金属片，所述介质基板的背面的沿一边覆设有长方形的金属接地片，所述圆形金属片的投影与金属接地片的投影相分离，所述介质基板正面的圆形金属片向金属接地片的一边径向延伸出一长方形金属导带且从介质基板的边缘电性连接金属接地片，连接所述圆形金属片的投影与金属接地片的投影的长方形金属导带部分为馈电端□带。
[0006]作为一种优选方式，所述介质基板的大小为60mmX 70mm ;厚度为0.254mm_l.6mm。
[0007]作为一种优选方式，所述圆形金属片的直径为;所述长方形金属导带的长为I謹_4Ctam，宽为0.5mm_3謹。
[0008]作为一种优选方式，所述馈电端口带的长为0.3mm-4mm,宽为0.5mm-3mm。
[0009]作为一种优选方式，所述介质基板为FR4介质基片。
[0010]作为一种优选方式，所述介质基板的相对介电常数为2.2-11。
[0011]本发明正面圆形金属层和背面金属层接地片分布在介质基板的两侧，该设计提供了良好的阻抗匹配，使天线实现辐射效率高、脉冲失真小的特点。本发明的回波损耗小，阻抗匹配良好。圆形金属片拓展了天线工作带宽，获得了较宽的阻抗带宽，本发明结构简单，设计方便。
【附图说明】
[0012]图1为本发明实施例的正面结构示意图；
[0013]图2为本发明实施例的背面结构示意图；
[0014]图3为本发明实施例利用电磁仿真软件CST微波工作室进行设计仿真的数据图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
[0016]—种微波超宽带天线，如图1为天线正面的结构示意图，包括大小为60mmX70mm、厚度为0.254mm-l.6mm介质基板1，介质基板I的正面的中部覆设有圆形金属片2，圆形金属贴片2连接的长方形金属导带4长为5mm-40mm，宽为0.5_3mm ;图2为天线背面的结构示意图，介质基板I的背面的沿一边覆设有长方形的金属接地片5，介质基板I正面的圆形金属片2向金属接地片5的一边径向延伸出一长方形金属导带4且从介质基板I的边缘电性连接金属接地片5，连接所述圆形金属片2的投影与金属接地片5的投影的长方形金属导带部分为馈电端口带3，馈电端口带3长为0.3mm-4mm,宽为0.5mm-3mm。
[0017]本天线利用电磁仿真软件CST微波工作室进行设计仿真，所得实验结果如图3所示。在10GHz-40GHz频带内，天线的回波损耗均小于-10dB，阻抗匹配良好。正面圆形金属层2和背面金属层接地片5分布在介质基板I的两侧，该设计提供了良好的阻抗匹配，使天线实现辐射效率高、脉冲失真小的特点。圆形金属片2拓展了天线工作带宽，获得了较宽的阻抗带宽，本天线结构简单，设计方便。
[0018]本实施例的微波超宽带天线，请参考图1至图2，在前面技术方案的基础上具体还可以是，介质基板I为FR4介质基片。
[0019]本实施例的微波超宽带天线，请参考图1至图2，在前面技术方案的基础上具体还可以是，介质基板I的相对介电常数为2.2-11。
[0020]以上是对本发明微波超宽带天线进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微波超宽带天线，其特征在于:包括介质基板，所述介质基板的正面的中部覆设有圆形金属片，所述介质基板的背面的沿一边覆设有长方形的金属接地片，所述圆形金属片的投影与金属接地片的投影相分离，所述介质基板正面的圆形金属片向金属接地片的一边径向延伸出一长方形金属导带且从介质基板的边缘电性连接金属接地片，连接所述圆形金属片的投影与金属接地片的投影的长方形金属导带部分为馈电端口带。2.根据权利要求1所述的微波超宽带天线，其特征在于:所述介质基板的大小为BOmmX 70mm ;厚度为 0.254mm-l.6mm。3.根据权利要求1或2所述的微波超宽带天线，其特征在于:所述圆形金属片的直径为;所述长方形金属导带的长为lmm-40mm，宽为0.5mm-3mm。4.根据权利要求3所述的微波超宽带天线，其特征在于:所述馈电端口带的长为0.3mm-4mm宽为 0.5mm-3mm05.根据权利要求1所述的微波超宽带天线，其特征在于:所述介质基板为FR4介质基片。6.根据权利要求1所述的微波超宽带天线，其特征在于:所述介质基板的相对介电常数为 2.2-11。
【专利摘要】本发明公开了一种微波超宽带天线，包括介质基板，所述介质基板的正面的中部覆设有圆形金属片，所述介质基板的背面的沿一边覆设有长方形的金属接地片，所述圆形金属片的投影与金属接地片的投影相分离，所述介质基板正面的圆形金属片向金属接地片的一边径向延伸出一长方形金属导带且从介质基板的边缘电性连接金属接地片，连接所述圆形金属片的投影与金属接地片的投影的长方形金属导带部分为馈电端口带。本发明具有不需专用工具回波损耗小、阻抗匹配良好、具有较宽的阻抗带宽的优点。
【IPC分类】H01Q1/50, H01Q1/38
【公开号】CN105161849
【申请号】CN201510409640
【发明人】李翊, 钟崔林
【申请人】深圳市保千里电子有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月13日