一种超宽带透明天线的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种天线，具体涉及一种由透明材料制作的超宽带透明天线。
【背景技术】
[0002] 天线是无线通信领域中最重要的部件之一，主要的功能是接收发射电磁波。随着 社会的发展，科技的进步，无线电的应用频段也被不断地扩展，进而促进了超宽带电磁学的 产生。在超宽带频段内，作为超宽带无线电系统中不可缺少的一员，超宽带天线的研究也因 此变得相当有意义。
[0003] 平面单极子由于其尺寸小，带宽宽等优良特性，被广泛应用与超宽带天线设计 中。传统的平面单极子天线的辐射单元和地都是由矩形金属（铜，铝等）构成，如应用在汽 车上必须考虑材料的不透明性。而传统的汽车天线或竖在天线顶端，或竖在后视镜旁边从 而增加了设计汽车外观的成本。使用透明天线则可以直接将天线镶嵌或者粘贴在汽车的挡 风玻璃中间，既不会影响天线信号的接收，又有利于汽车的美观，可以预见这样将会有很好 的发展前景。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术中，汽车天线无法做到隐形的问题，提 供一种无需使用金属材料，便能够实现超宽带功能的超宽带透明天线。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种超宽带透明天线，包括基 板、设置于基板一侧的辐射单元以及设置于基板另一侧的接地板； 所述的辐射单元包括上半部分的半圆形镀银聚酯薄膜、设置于下半部分的矩形镀银聚 酯薄膜组以及设置于矩形镀银聚酯薄膜组下方的馈入部；所述的矩形镀银聚酯薄膜组由自 上至下依次设置的矩形镀银聚酯薄膜A、矩形镀银聚酯薄膜B、矩形镀银聚酯薄膜C和矩形 镀银聚酯薄膜D组成，且自上至下的四个矩形镀银聚酯薄膜的高度和宽度逐渐减小，使矩 形镀银聚酯薄膜组呈四阶阶梯状；所述矩形镀银聚酯薄膜A的长度大于所述半圆形镀银聚 酯薄膜的直径； 所述的接地板为矩形镀银聚酯薄膜E，其高度小于基板高度。
[0006] 进一步地，所述的福射单元和所述的接地板均由镀银聚酯薄膜AgHT-8制成。
[0007] 进一步地，所述接地板的高度小于基板高度的二分之一。
[0008] 进一步地，所述的基板为PET基板。
[0009] 进一步地，所述基板的高度为45mm，宽度为20mm，厚度为1mm ;所述半圆形镀银聚 酯薄膜的半径为10. 5mm ;所述矩形镀银聚酯薄膜A的高度为10. 5_，宽度为23mm ;所述矩 形镀银聚酯薄膜B的高度为3. 3mm，宽度为16mm ;所述矩形镀银聚酯薄膜C的高度为2. 3mm， 宽度为12mm ;所述矩形镀银聚酯薄膜D的高度为1mm，宽度为6mm ;所述接地板的高度为 17mm，宽度为30mm ;所述馈入部的宽度为2mm〇
[0010] 本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点： 1)本发明的天线的尺寸只有的体积，却可以实现2. 36GHZ-7. 5GHz(5. 14GHz)的带宽。
[0011] 2)本发明的天线上半部分采用了半圆形结构，以提高天线辐射性能，下半部分采 用了阶梯技术，利用了四级阶梯来获得更加宽的超宽带频谱。
[0012] 3)本发明的天线使用的是镀银聚酯薄膜AgHT-8,天线呈透明状，较以往的天线有 较强的隐蔽性。
【附图说明】
[0013] 图1为天线的正面结构示意图。
[0014] 图2为天线的背面结构示意图。
[0015] 图3为天线的侧面结构示意图。
[0016] 图4为天线的S参数。
[0017] 图5为天线的增益。
[0018] 图6为天线的xoz和yoz方向图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图对本发明的技术方案作详细说明。
[0020] 如图1-3所示为本发明的一种超宽带透明天线，包括基板1、设置于基板1 一侧的 辐射单元以及设置于基板1另一侧的接地板3 ; 辐射单元包括上半部分的半圆形镀银聚酯薄膜21、设置于下半部分的矩形镀银聚酯薄 膜组以及设置于矩形镀银聚酯薄膜组下方的馈入部23 ;矩形镀银聚酯薄膜组由自上至下 依次设置的矩形镀银聚酯薄膜A221、矩形镀银聚酯薄膜B222、矩形镀银聚酯薄膜C223和矩 形镀银聚酯薄膜D224组成，且自上至下的四个矩形镀银聚酯薄膜的高度和宽度逐渐减小， 使矩形镀银聚酯薄膜组呈四阶阶梯状；矩形镀银聚酯薄膜A221的长度大于半圆形镀银聚 酯薄膜21的直径； 辐射单元2上半部分采用了半圆形结构，以提高天线辐射性能，下半部分采用了阶梯 技术，利用了四级阶梯来获得更加宽的超宽带频谱。
[0021] 接地板3为矩形镀银聚酯薄膜E，其高度小于基板1的高度，不是覆盖整个基板1 背面，从而使得整个天线符合平面单极子天线设计的要求。
[0022] 在本实施方式中，福射单元2和接地板3均由镀银聚酯薄膜AgHT_8(由Instrument Plastic, Ltd·, Maidenhead, U.K·提供）制成。
[0023] 在本实施方式中，接地板3的高度小于基板1高度的二分之一。
[0024] 在本实施方式中，基板1为PET基板。
[0025] 如表1所示，为本实施例的天线的具体尺寸。
[0026] 表1 天线的具体尺寸(单位:mm)
图4为天线的S参数，即为天线的回波损耗参数。由图可见，该天线-IOdB以下的带宽 为2. 36GHZ-7. 5GHz。在该带宽内，天线具有良好的阻抗匹配和辐射特性。
[0027] 图5为是天线的增益。增益在带宽内变化范围为2.0-5. 7dBi。最大增益出现在 6GHz 处。
[0028] 图6为是天线的xoz (phi=0度）和yoz (phi=90度）方向图。xoz方向显示该天 线具有单极子辐射特性。yoz显示该天线具有良好的全向性。
[0029] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
1. 一种超宽带透明天线，其特征在于：包括基板、设置于基板一侧的辐射单元以及设 置于基板另一侧的接地板； 所述的辐射单元包括上半部分的半圆形镀银聚酯薄膜、设置于下半部分的矩形镀银聚 酯薄膜组以及设置于矩形镀银聚酯薄膜组下方的馈入部；所述的矩形镀银聚酯薄膜组由自 上至下依次设置的矩形镀银聚酯薄膜A、矩形镀银聚酯薄膜B、矩形镀银聚酯薄膜C和矩形 镀银聚酯薄膜D组成，且自上至下的四个矩形镀银聚酯薄膜的高度和宽度逐渐减小，使矩 形镀银聚酯薄膜组呈四阶阶梯状；所述矩形镀银聚酯薄膜A的长度大于所述半圆形镀银聚 酯薄膜的直径； 所述的接地板为矩形镀银聚酯薄膜E，其高度小于基板高度。2. 根据权利要求1所述的一种超宽带透明天线，其特征在于：所述的辐射单元和所述 的接地板均由镀银聚酯薄膜AgHT-8制成。3. 根据权利要求1所述的一种超宽带透明天线，其特征在于：所述接地板的高度小于 基板高度的二分之一。4. 根据权利要求1所述的一种超宽带透明天线，其特征在于：所述的基板为PET基板。5. 根据权利要求1所述的一种超宽带透明天线，其特征在于：所述基板的高度为45_， 宽度为20_，厚度为1mm ;所述半圆形镀银聚酯薄膜的半径为10. 5mm ;所述矩形镀银聚酯 薄膜A的高度为10. 5mm，宽度为23mm ;所述矩形镀银聚酯薄膜B的高度为3. 3mm，宽度为 16mm ;所述矩形镀银聚酯薄膜C的高度为2. 3mm，宽度为12mm ;所述矩形镀银聚酯薄膜D 的高度为1mm，宽度为6mm ;所述接地板的高度为17mm，宽度为30mm ;所述馈入部的宽度为 2mm 〇
【专利摘要】本发明公开了一种超宽带透明天线，包括基板、设置于基板一侧的辐射单元以及设置于基板另一侧的接地板；辐射单元包括上半部分的半圆形镀银聚酯薄膜、设置于下半部分的矩形镀银聚酯薄膜组以及设置于矩形镀银聚酯薄膜组下方的馈入部；所述的矩形镀银聚酯薄膜组由自上至下依次设置的四个矩形镀银聚酯薄膜且自上至下的四个矩形镀银聚酯薄膜的高度和宽度逐渐减小；接地板为矩形镀银聚酯薄膜E，其高度小于基板高度。本发明无需使用金属材料，便能够实现超宽带功能的超宽带透明天线。
【IPC分类】H01Q1/38, H01Q1/36, H01Q1/50, H01Q1/00
【公开号】CN105244615
【申请号】CN201510739049
【发明人】杨凌升, 房建平, 徐宏岭, 庞洁
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月4日