專利名稱：三角形極子超寬帶平板天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種小型化、超寬帶平板天線。
背景技術(shù)：
近年來，超寬帶無線通信技術(shù)以其超高速、超大容量、低成本、低功耗、復(fù)雜度低、 保密性好等優(yōu)點(diǎn)而備受重視，成為目前無線通信的一大研究熱點(diǎn)。超寬帶天線的設(shè)計(jì)和研究是超寬帶的關(guān)鍵技術(shù)之一。為了適應(yīng)高速集成電路應(yīng)用的需求，所設(shè)計(jì)超寬帶天線應(yīng)具有尺寸小、易與有源器件集成、全向的輻射方向圖、高的輻射效率等特點(diǎn)，由于平面單極天線具有尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、頻帶寬等諸多的優(yōu)點(diǎn)，使其在超寬帶無線通信設(shè)備中受到了廣泛的青睞。通過對平板單極天線增加寬槽結(jié)構(gòu)可以有效減小天線的尺寸，使其更易于實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種尺寸小、頻帶寬、全向性好的優(yōu)點(diǎn)，并且易于與有源器件集成，頻帶覆蓋范圍滿足超寬帶無線系統(tǒng)的要求，可很好的應(yīng)用于超寬帶無線通訊系統(tǒng)的小型化超寬帶平板單極天線。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。一種三角形極子超寬帶平板天線，包括基板，其特征在于，在基板的正面設(shè)置輻射極子，背面設(shè)置饋電地板，所述的輻射極子包括等腰三角形主體、與等腰三角形主體的底邊相接的橫長條以及與橫長條相接并相互垂直的豎長條幾個(gè)部分；在饋電地板上與輻射極子相對的位置開設(shè)有矩形槽，矩形槽的長度大于等腰三角形主體和橫長條高度之和，寬度大于橫長條的寬度，橫長條與矩形槽之間存在縫隙。作為優(yōu)選實(shí)施方式，所述的三角形極子超寬帶平板天線，基板的尺寸為 22mmX 16mm，矩形槽的長度和寬度分別為14mmX12. 6mm;橫長條的長度為10mm，寬度為 1mm、等腰三角形主體和橫長條高度之和為10mm，豎長條的長度為4. 8mm，橫長條與矩形槽之間的縫隙為0. 8mm。本發(fā)明通過采用開槽技術(shù)，對接地板開矩形槽，可以有效減小天線尺寸，較之同頻帶的天線尺寸更為緊湊。本發(fā)明具有尺寸小、頻帶寬、全向性好的優(yōu)點(diǎn)，并且易于與有源器件集成，頻帶覆蓋范圍滿足超寬帶無線系統(tǒng)的要求，可很好的應(yīng)用于超寬帶無線通訊系統(tǒng)的小型化超寬帶平板單極天線。


圖1天線正面圖單位(mm)。圖2天線背面圖單位(mm)。圖3天線透視圖單位(mm)。圖4天線的回波損耗S11隨頻率變化曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過改進(jìn)天線結(jié)構(gòu)，采用近似于三角形的饋電極子1和在饋電地板2上開槽的方法實(shí)現(xiàn)天線的寬帶特性，如圖1和圖2所示。通過對地板2開槽使饋電網(wǎng)絡(luò)成為環(huán)形，增加了天線的有效饋電長度，有利的減小了天線的尺寸。采用近似于三角形的饋電極子 1，利用其形狀漸變的特點(diǎn)與饋電地板之間形成漸變的間隙，從而實(shí)現(xiàn)寬帶特性，使其在很大帶寬范圍內(nèi)與50Ω傳輸線的阻抗匹配。饋電極子1包括等腰三角形主體3、與等腰三角形主體的底邊相接的橫長條4以及與橫長條相接并相互垂直的豎長條5幾個(gè)部分。天線的基板介質(zhì)采用常見的FR4材料，這種材料具有便宜、宜加工等特點(diǎn)。饋電極子與饋電地板用銅材料制成。通過一系列優(yōu)化，天線的最終尺寸為16mmX 22mm，厚度為1mm，較之同頻帶的天線尺寸更為緊湊。通過采用開槽技術(shù)，對接地板2開矩形槽，可以有效減小天線尺寸，如附圖3 所示。通過仿真優(yōu)化最終確定開槽的長度和寬度分別為14mmX 12. 6mm。饋電極子采用近似三角形的形狀，經(jīng)優(yōu)化確定當(dāng)w = 10mm、h = 14. 8mm，橫長條4的長度為10mm，寬度為1mm、 等腰三角形主體31和橫長條4高度之和h為10mm，豎長條5的長度為4. 8mm，橫長條與矩形槽之間的縫隙為0.8mm時(shí)，天線的-IOdB回波損耗頻率覆蓋范圍從3. 9G Hz到IlG Hz，天線的回波損耗S11曲線如附圖4所示，相對帶寬為95%。具有良好的寬帶特性，可以應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1 一種三角形極子超寬帶平板天線，包括基板，其特征在于，在基板的正面設(shè)置輻射極子，背面設(shè)置饋電地板，所述的輻射極子包括等腰三角形主體、與等腰三角形主體的底邊相接的橫長條以及與橫長條相接并相互垂直的豎長條幾個(gè)部分；在饋電地板上與輻射極子相對的位置開設(shè)有矩形槽，矩形槽的長度大于等腰三角形主體和橫長條高度之和，寬度大于橫長條的寬度，在在橫長條與矩形槽之間存在縫隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三角形極子超寬帶平板天線，其特征在于，所述基板的尺寸為22mmX 16mm,矩形槽的長度和寬度分別為14mmX 12. 6mm ；橫長條的長度為10mm，寬度為 1mm、等腰三角形主體和橫長條高度之和為10mm，豎長條的長度為4. 8mm，橫長條與矩形槽之間的縫隙為0. 8mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種三角形極子超寬帶平板天線，包括基板，在基板的正面設(shè)置輻射極子，背面設(shè)置饋電地板，所述的輻射極子包括等腰三角形主體、與等腰三角形主體的底邊相接的橫長條以及與橫長條相接并相互垂直的豎長條幾個(gè)部分；在饋電地板上與輻射極子相對的位置開設(shè)有矩形槽，矩形槽的長度大于等腰三角形主體和橫長條高度之和，寬度大于橫長條的寬度，橫長條與矩形槽之間存在縫隙。本發(fā)明具有尺寸小、頻帶寬、全向性好的優(yōu)點(diǎn)，并且易于與有源器件集成，頻帶覆蓋范圍滿足超寬帶無線系統(tǒng)的要求。
文檔編號H01Q1/48GK102280705SQ20111012608
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者任中岳, 單興錳, 肖夏 申請人:天津大學(xué)