開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線。它包括基板、圓形貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、左側(cè)矩形金屬接地板、右側(cè)矩形金屬接地板；基板設(shè)有圓形貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、左側(cè)矩形金屬接地板和右側(cè)矩形金屬接地板；圓形貼片下部設(shè)有圓弧形開槽，圓形貼片上部設(shè)有大開槽，左側(cè)矩形金屬接地板和右側(cè)矩形金屬接地板上分別設(shè)有左L形開槽和右L形開槽；阻抗匹配輸入傳輸線的頂端與圓形貼片下端相連，阻抗匹配輸入傳輸線的底端與基板的底端相連，左側(cè)矩形金屬接地板下端與基板左側(cè)下端相連，右側(cè)矩形金屬接地板下端與基板右側(cè)下端相連。本發(fā)明具有輻射特性好，損耗低，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，質(zhì)量輕，制作方便，易于集成等優(yōu)點。
【專利說明】開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線，尤其涉及一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002]天線是任何無線電系統(tǒng)必不可少的組件。它的功能是輻射或者接收無線電波。它把被導電磁波轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂煽臻g的無線電波(在發(fā)射系統(tǒng)中)，或者做相反的變換(在接收系統(tǒng)中)，從而在任意兩點之間實現(xiàn)無線電信號的傳遞。天線的發(fā)明使得電磁頻譜成為人類最大的可重復使用的自然資源之一。隨著社會的進步，科學技術(shù)的發(fā)展，無線電頻譜不斷地得到開拓，無線電系統(tǒng)的帶寬也不斷地擴展，促進了二十世紀末一門新的學科一超寬帶電磁學的誕生。超寬帶電磁學指出，時域電磁波也是人類非常重要的自然資源，而且是尚待開發(fā)、非常寶貴的自然資源。
[0003]天線理論與技術(shù)已經(jīng)有了很長的發(fā)展歷史，無數(shù)的學者研制出了能滿足各種無線電系統(tǒng)要求的天線。無論無線電如何發(fā)展，天線都是不可替代的。超寬帶無線電系統(tǒng)要求超寬帶天線來完成超寬帶被導電磁波和自由空間無線電波之間的轉(zhuǎn)變工作。超寬帶天線與常規(guī)的窄帶天線在輻射原理上并沒有本質(zhì)區(qū)別，超寬帶天線是在常規(guī)的窄帶天線基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其主要研究內(nèi)容是探索頻帶寬度極大地擴展之后給天線帶來的新理論、新技術(shù)和新方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線，技術(shù)方案如下:
開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線包括基板、圓形貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、左側(cè)矩形金屬接地板、右側(cè)矩形金屬接地板；基板設(shè)有圓形貼片、阻抗匹配輸入傳輸線、左側(cè)矩形金屬接地板和右側(cè)矩形金屬接地板；圓形貼片下部設(shè)有圓弧形開槽，圓形貼片上部設(shè)有大開槽，左側(cè)矩形金屬接地板和右側(cè)矩形金屬接地板上分別設(shè)有左L形開槽和右L形開槽；阻抗匹配輸入傳輸線的頂端與圓形貼片下端相連，阻抗匹配輸入傳輸線的底端與基板的底端相連，左側(cè)矩形金屬接地板下端與基板左側(cè)下端相連，右側(cè)矩形金屬接地板下端與基板右側(cè)下端相連。
[0005]所述的基板為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板的長度為26mm?28mm,寬度為35mm?37mm。所述的圓形貼片的半徑為8.5mm?9.0mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線的長度為17.2mm?17.5mm,寬度為3mm?4mm。所述的左側(cè)矩形金屬接地板和右側(cè)矩形金屬接地板尺寸參數(shù)相同，長度均為Ilmm?12mm,寬度均為16mm?17mm。所述的圓弧形開槽的內(nèi)半徑為6.5 mm?7.0mm,開槽寬度為0.4 mm?0.6mm,圓弧所對應的圓心角為160°?180°。所述的大開槽由一個矩形和一個半圓組成，矩形的長度為8.2 mm?8.5mm,寬度為6mm?7mm,半圓的半徑為3 mm?4mm。所述的左L形開槽和右L形開槽尺寸參數(shù)相同，開槽的總長度均為5_?6mm,總寬度均為11_?12_ ;開槽寬度均為0.5mm?1.0mm。
[0006]本發(fā)明的開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線具有輻射特性好，損耗低，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，質(zhì)量輕，制作方便，易于集成等優(yōu)點。
[0007]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線的S參數(shù)曲線圖；
圖3是天線在3.05GHz時的E面、H面輻射方向圖；
圖4是天線在4.18GHz時的E面、H面輻射方向圖；
圖5是天線在8.50GHz時的E面、H面輻射方向圖。
【具體實施方式】
[0008]如圖1所示，開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線包括基板1、圓形貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3、左側(cè)矩形金屬接地板4、右側(cè)矩形金屬接地板5 ;基板I設(shè)有圓形貼片2、阻抗匹配輸入傳輸線3、左側(cè)矩形金屬接地板4和右側(cè)矩形金屬接地板5 ;圓形貼片2下部設(shè)有圓弧形開槽6，圓形貼片2上部設(shè)有大開槽7，左側(cè)矩形金屬接地板4和右側(cè)矩形金屬接地板5上分別設(shè)有左L形開槽8和右L形開槽9 ;阻抗匹配輸入傳輸線3的頂端與圓形貼片2下端相連，阻抗匹配輸入傳輸線3的底端與基板I的底端相連，左側(cè)矩形金屬接地板4下端與基板I左側(cè)下端相連，右側(cè)矩形金屬接地板5下端與基板I右側(cè)下端相連。
[0009]所述的基板I為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板I的長度為26mm?28mm,寬度為35mm?37_。所述的圓形貼片2的半徑為8.5mm?9.0mm。所述的阻抗匹配輸入傳輸線3的長度為17.2mm?17.5mm,寬度為3mm?4mm。所述的左側(cè)矩形金屬接地板4和右側(cè)矩形金屬接地板5尺寸參數(shù)相同，長度均為Ilmm?12mm,寬度均為16mm?17mm。所述的圓弧形開槽6的內(nèi)半徑為6.5 mm?7.0mm,開槽寬度為0.4 mm?0.6mm,圓弧所對應的圓心角為160°?180°。所述的大開槽7由一個矩形和一個半圓組成，矩形的長度為8.2 mm?
8.5mm,寬度為6mm?7mm,半圓的半徑為3 mm?4mm。所述的左L形開槽8和右L形開槽9尺寸參數(shù)相同，開槽的總長度均為5mm?6mm,總寬度均為Ilmm?12mm ;開槽寬度均為
0.5mm ?1.0mm0
[0010]實施例1
開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線:
選擇介電常數(shù)為4.4的玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料制作微帶基板，厚度為0.8mm?；宓拈L度為26mm,寬度為35mm。圓形貼片的半徑為8.5mm。阻抗匹配輸入傳輸線的長度為17.2mm,寬度為3mm。左側(cè)矩形金屬接地板和右側(cè)矩形金屬接地板尺寸參數(shù)相同,長度均為Ilmm,寬度均為16mm。圓弧形開槽的內(nèi)半徑為6.5 mm,開槽寬度為0.4 mm,圓弧所對應的圓心角為160°。大開槽由一個矩形和一個半圓組成，矩形的長度為8.2 mm,寬度為6mm,半圓的半徑為3 mm。左L形開槽和右L形開槽尺寸參數(shù)相同，開槽的總長度均為5mm，總寬度均為Ilmm ;開槽寬度均為0.5mm。開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線的各項性能指標采用CST軟件進行測試，所得的S參數(shù)曲線如附圖2。由圖可見，-1OdB以下的工作頻段為2.78GHz?3.23GHz，3.98GHz?4.90GHz和6.82GHz?10.0GHz。圖3所示為天線在3.05GHz時的E面和H面方向圖，由圖可見，增益為2.ldBi，半功率波瓣寬度為82.6°。圖4所示為天線在4.18GHz時的E面和H面方向圖，由圖可見，增益為3.5dBi，半功率波瓣寬度為76.6°。圖5所示為天線在8.50GHz時的E面和H面方向圖，由圖可見，增益為2.9dBi，半功率波瓣寬度為85.0°。
【權(quán)利要求】
1.一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線，其特征在于包括基板(I)、圓形貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(3)、左側(cè)矩形金屬接地板(4)、右側(cè)矩形金屬接地板(5);基板(I)設(shè)有圓形貼片(2)、阻抗匹配輸入傳輸線(3)、左側(cè)矩形金屬接地板(4)和右側(cè)矩形金屬接地板(5);圓形貼片(2)下部設(shè)有圓弧形開槽(6)，圓形貼片(2)上部設(shè)有大開槽(7)，左側(cè)矩形金屬接地板(4)和右側(cè)矩形金屬接地板(5)上分別設(shè)有左L形開槽(8)和右L形開槽(9);阻抗匹配輸入傳輸線(3)的頂端與圓形貼片(2)下端相連，阻抗匹配輸入傳輸線(3)的底端與基板(I)的底端相連，左側(cè)矩形金屬接地板(4)下端與基板(I)左側(cè)下端相連，右側(cè)矩形金屬接地板(5)下端與基板(I)右側(cè)下端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線，其特征在于所述的基板(I)為玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料，基板(I)的長度為26mm?28mm,寬度為35mm?37mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線，其特征在于所述的圓形貼片(2)的半徑為8.5mm?9.0mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線，其特征在于所述的阻抗匹配輸入傳輸線(3)的長度為17.2mm?17.5mm,寬度為3mm?4mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線，其特征在于所述的左側(cè)矩形金屬接地板(4)和右側(cè)矩形金屬接地板(5)尺寸參數(shù)相同，長度均為Ilmm?12mm，寬度均為16_?1 7mmη
6.如權(quán)利要求1所述的一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線，其特征在于所述的圓弧形開槽(6)的內(nèi)半徑為6.5 mm?7.0mm,開槽寬度為0.4 mm?0.6mm,圓弧所對應的圓心角為160°?180°。
7.如權(quán)利要求1所述的一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線，其特征在于所述的大開槽(7)由一個矩形和一個半圓組成，矩形的長度為8.2 mm?8.5mm,寬度為6mm?7mm,半圓的半徑為3 mm?4mm。
8.如權(quán)利要求1所述的一種開槽式雙帶阻特性的超寬帶天線，其特征在于所述的左L形開槽(8)和右L形開槽(9)尺寸參數(shù)相同，開槽的總長度均為5mm?6mm，總寬度均為11mm?1 2mm ;開槽寬度均為0.5臟?1.0臟。
【文檔編號】H01Q13/08GK103594788SQ201310549091
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】李九生 申請人:中國計量學院