超宽带天线的制作方法

文档序号:9054349阅读:413来源:国知局
超宽带天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通信用天线,具体是涉及一种超宽带天线。
【背景技术】
[0002]超宽带天线通信技术(UWB)通常是指信号带宽大于1.5GHz或带宽比(信号宽度与中心频率之比)大于25%的无线电技术。超宽带天线是超宽带无线通信系统中的关键部件,天线的性能将直接影响整个系统的性能。
[0003]随着移动通信技术的进步、移动互联网的迅猛扩展,超宽带无线通信系统不断扩容,多种制式系统并存,各种制式的工作频段也在不断扩张,由早期的GSM 1800(1710?1880MHz) ;PCS1850 ?1990MHz,UMTS 1920 ?2170MHZ,到中期的 TD-SCDMA (1880 ?1920MHz, 2010 ?2025MHz,2300 ?2400MHz) ;Wimax 及 TD-LTE 通信频带(2300 ?2690MHz),再到目前LTE-A (3500MHz?3600MHz),这样,导致天线及相应的设备数量增加,加大了电信运营商的运营成本。
[0004]但是,现有技术方案中,由半波振子构成的全向天线,带宽偏窄,如文献1.“A broadband printed dipole and a printed array for base stat1napplicat1ns,, (IEEE Antennas and Propagat1n Society Internat1nal symposium,2008:1-4)中天线模型的带宽为 41 %,文献 2.“Printed broadband dipole antennawith tapered arms for mult1-band applicat1ns” (Signals Systems andElectronics, Internat1nal Symposium,2010:1-3)中天线模型带宽为 48%。而1.71-3.6GHz的带宽超过70%,为此,设计一种满足该频带的天线是很有必要的。

【发明内容】

[0005]为了解决上述技术问题,本实用新型提出一种超宽带天线,阻抗带宽大于96%,结构简单、易于制造、还可通过适当修改扩展至其它频带。
[0006]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0007]—种超宽带天线,包括介质基板、福射体、两个主寄生单元、微带馈线和同轴连接器,所述介质基板具有第一表面及与其相对的第二表面,所述辐射体包括馈入部和两个辐射臂,所述辐射体及两个所述主寄生单元设于所述第一表面上,两个所述主寄生单元设于两个所述辐射臂的上方,且两个所述主寄生单元之间具有间隙;两个所述辐射臂对称分布,两个所述辐射臂之间形成有宽度自下向上逐渐增大的渐变间隙;所述微带馈线呈L形,所述微带馈线设于所述第二表面上,且所述微带馈线的横向部分的中心与两个所述辐射臂的中心上下相对,所述微带馈线与两个所述辐射臂之间通过短路钉电性连接;所述同轴连接器固设在所述介质基板的底部,且所述辐射体的馈入部、所述微带馈线的竖向部分同时与所述同轴连接器电性连接。
[0008]作为本实用新型的进一步改进,两个所述辐射臂的末端分别形成有至少一个凹槽。
[0009]作为本实用新型的进一步改进,所述凹槽为U形凹槽或V形凹槽或弧形凹槽或不规则形状凹槽。
[0010]作为本实用新型的进一步改进,两个所述主寄生单元呈长条形,每个主寄生单元与其对应的辐射臂之间的距离为0.01 λ 0~ 0.025 λ 0, λ C1为工作频带的中心频率。
[0011]作为本实用新型的进一步改进,所述微带馈线的阻抗自上向下逐渐渐变小。
[0012]作为本实用新型的进一步改进,所述同轴连接器包括内导体和外导体,所述内导体电性连接所述微带馈线的竖向部分,所述外导体电性连接所述辐射体的馈入部。
[0013]作为本实用新型的进一步改进,设有两个条形的副寄生单元,该两个副寄生单元设于两个所述主寄生单元背向的两侧,且每个副寄生单元与其对应的主寄生单元相距设定距离。
[0014]作为本实用新型的进一步改进,设有两个L形的副寄生单元,该两个副寄生单元间隔背对设置于两个所述主寄生单元上方,且连接于两个所述主寄生单元。
[0015]本实用新型的有益效果是:本实用新型提供一种超宽带天线,通过设置对称分布的两个辐射臂,并在两个辐射臂之间形成渐变缝隙,本实用新型改善了天线的阻抗特性,展宽了天线的阻抗带宽;通过在两个辐射臂的末端形成至少一个凹槽,改善了高频的驻波比特性,且便于多组辐射臂周向的分布。本实用新型超宽带天线能够实现宽频带在1.43GHz?4.1774GHz,驻波比在2以下,阻抗带宽超过96%,具有良好的全向性。因此,本实用新型超宽带天线具有较宽的阻抗带宽,结构简单,易于制造,为水平极化、垂直极化及宽带定向天线的实现打下了基础。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例1 一视角结构示意图;
[0017]图2为本实用新型实施例1另一视角结构示意图;
[0018]图3为本实用新型实施例2 —视角结构示意图;
[0019]图4为本实用新型实施例2另一视角结构示意图;
[0020]图5为本实用新型实施例3 —视角结构示意图;
[0021]图6为本实用新型实施例4 一视角结构示意图;
[0022]图7为本实用新型实施例1仿真驻波比图;
[0023]图8a为本实用新型实施例1频率为1.7GHz时的水平面仿真方向图;
[0024]图8b为本实用新型实施例1频率为1.7GHz时的垂直面仿真方向图;
[0025]图8c为本实用新型实施例1频率为2.2GHz时的水平面仿真方向图;
[0026]图8d为本实用新型实施例1频率为2.2GHz时的垂直面仿真方向图;
[0027]图8e为本实用新型实施例1频率为2.7GHz时的水平面仿真方向图;
[0028]图8f为本实用新型实施例1频率为2.7GHz时的垂直面仿真方向图。
[0029]结合附图,作以下说明:
[0030]1-介质基板,2-辐射体,201-馈入部,202-辐射臂,2021-凹槽,203-渐变间隙,3-主寄生单元,4-微带馈线,401-微带馈线的横向部分,402-微带馈线的竖向部分,5-同轴连接器,501-内导体,502-外导体,6-短路钉,7-副寄生单元。
【具体实施方式】
[0031]为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容,特举以下实施例详细说明,其目的仅在于更好理解本实用新型的内容而非限制本实用新型的保护范围。
[0032]实施例1
[0033]如图1和图2所示,一种超宽带天线,包括介质基板1、辐射体2、两个主寄生单元
3、微带馈线4和同轴连接器5,所述介质基板具有第一表面及与其相对的第二表面,所述辐射体包括馈入部201和两个辐射臂202,所述辐射体2及两个所述主寄生单元3设于所述第一表面上,微带馈线
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