一種具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超寬帶天線，具體涉及一種具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線，解決了平面單極子天線在高頻端方向圖全向性變差特性這一問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)平面單極子進(jìn)行折彎，形成一種S型的單極子，不僅改善了天線的高頻段輻射方向圖，而且降低了振子的橫向尺寸，同時(shí)也降低了地板的尺寸。
【專利說(shuō)明】一種具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超寬帶天線，具體涉及一種具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著超寬帶通信系統(tǒng)的發(fā)展，其數(shù)據(jù)傳輸率高、損耗低的優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到研究者的關(guān)注。自2002年美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)會(huì)(US-FCC)批準(zhǔn)，將3.1-10.6GHz的頻段作為超寬帶通信技術(shù)應(yīng)用以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究。作為超寬帶通信系統(tǒng)的一個(gè)重要的前端組成部分，超寬帶天線的設(shè)計(jì)近年來(lái)也成為人們研究的熱點(diǎn)。在各種類型的天線中，平面單極子天線以其體積小、易于集成的特點(diǎn)表現(xiàn)出良好的寬帶特性。但平面單極子天線為了獲得較寬的阻抗帶寬，通常振子具有較大的寬度，隨著工作頻率的升高，由于場(chǎng)傳輸路徑長(zhǎng)度的不同，天線的輻射方向圖的全向性會(huì)變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:為解決以上問(wèn)題提供一種不僅改善了天線的高頻段輻射方向圖，而且降低了振子的橫向尺寸，同時(shí)也降低了地板尺寸的具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線。
[0004]本發(fā)明所采用的的技術(shù)方案是這樣的:
[0005]一種具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線，由S型單極子和金屬地板組成，兩者之間通過(guò)同軸線連接，所述同軸線的內(nèi)芯連接S型單極子上的半圓弧結(jié)構(gòu)，同軸線外皮連接金屬地板；所述S型單極子是由一平面單極子折疊出3塊寬度為L(zhǎng)I和2塊寬度為L(zhǎng)2的金屬片形成；所述S型單極子取直后的框架由半徑為R2的半圓弧結(jié)構(gòu)，半徑為R3的四分之一圓弧結(jié)構(gòu)和半徑為R4的四分之一圓弧結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成；所述金屬地板為半徑為Rl的圓板。
[0006]進(jìn)一步地，本天線的數(shù)據(jù)參數(shù)分別是Rl為12.5mm, R2為3.5mm, R3為7.5mm，R4為
3.5mm, LI 為 7mm, L2 為 3.5mm。
[0007]進(jìn)一步地，所述S型單極子的垂直高度為25mm，所述S型單極子和金屬地板間距離為 Imm0
[0008]進(jìn)一步地，所述S型單極子被折疊成倒S形狀，拐角處均為90度。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
[0010]1、該發(fā)明體積小、易于集成的特點(diǎn)表現(xiàn)出良好的寬帶特性。
[0011]2、該發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)平面單極子進(jìn)行折彎，形成一種S型的振子，不僅改善了天線的高頻段輻射方向圖，而且降低了振子的橫向尺寸，同時(shí)也降低了地板尺寸，使得本天線尺寸縮小了 70%~75%。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0012]本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中:
[0013]圖1為本發(fā)明的主視圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的俯視圖；
[0015]圖3為本發(fā)明單極子展開(kāi)圖；
[0016]圖4:天線在3.1GHz?10.6GHz的駐波比(VSffR)圖；
[0017]圖5:天線在3.1GHz?10.6GHz的增益變化曲線；
[0018]圖6:天線在x-y平面上方向圖；
[0019]圖7:天線在x-z平面上方向圖；
[0020]圖8:天線在y-ζ平面上方向圖；
[0021]圖9:天線群延時(shí)仿真/實(shí)測(cè)曲線對(duì)比。
[0022]圖中標(biāo)記:1、S型單極子；11、半徑為R2的半圓弧結(jié)構(gòu)；12、半徑為R3的四分之一圓弧結(jié)構(gòu)；13、半徑為R4的四分之一圓弧結(jié)構(gòu)；2、金屬地板；3、同軸線。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0024]本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0025]如圖1?3所示，一種具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線，由S型單極子I和金屬地板2組成，兩者之間通過(guò)同軸線3連接，所述同軸線3的內(nèi)芯連接S型單極子上的半圓弧結(jié)構(gòu)11，同軸線外皮連接金屬地板2 ;所述S型單極子I是由一平面單極子折疊出3塊寬度為L(zhǎng)I和2塊寬度為L(zhǎng)2的金屬片形成；所述S型單極子I取直后的框架由半徑為R2的半圓弧結(jié)構(gòu)11，半徑為R3的四分之一圓弧結(jié)構(gòu)12和半徑為R4的四分之一圓弧結(jié)構(gòu)13共同構(gòu)成；所述金屬地板2為半徑為Rl的圓板。
[0026]本天線的數(shù)據(jù)參數(shù)分別是Rl為12.5mm, R2為3.5mm, R3為7.5mm, R4為3.5mm, LI為7mm, L2為3.5mm ;所述S型單極子I的垂直高度為25mm,所述S型單極子I和金屬地板2間距離為Imm ;所述S型單極子I被折疊成倒S形狀，拐角處均為90度。
[0027]如圖4?9所示，經(jīng)過(guò)仿真優(yōu)化測(cè)試等環(huán)節(jié)，得到的天線性能結(jié)果如下:尺寸為25*25*26 (mm3)，在3.1GHz?10.6GHz范圍內(nèi)，駐波比VSffR ( 2，全向輻射特性等到進(jìn)一步的提高，同時(shí)具有較好的時(shí)域特性。
[0028]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。
【權(quán)利要求】
1.一種具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線，其特征在于:由S型單極子(I)和金屬地板(2)組成，兩者之間通過(guò)同軸線(3)連接，所述同軸線(3)的內(nèi)芯連接S型單極子(I)上的半圓弧結(jié)構(gòu)(11)，同軸線外皮連接金屬地板(2);所述S型單極子(I)是由一平面單極子折疊出3塊寬度為L(zhǎng)I和2塊寬度為L(zhǎng)2的金屬片形成；所述S型單極子(I)取直后的框架由半徑為R2的半圓弧結(jié)構(gòu)(11)，半徑為R3的四分之一圓弧結(jié)構(gòu)(12)和半徑為R4的四分之一圓弧結(jié)構(gòu)(13)共同構(gòu)成；所述金屬地板(2)為半徑是Rl的圓板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線，其特征在于:本天線的數(shù)據(jù)參數(shù)分別是Rl為12.5mm, R2為3.5mm, R3為7.5mm, R4為3.5mm, LI為7mm, L2 為 3.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線，其特征在于:所述S型單極子(I)的垂直高度為25mm，所述S型單極子(I)和金屬地板(2)間距離為 Imm0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有全向輻射的新型超寬帶折疊單極子天線，其特征在于:S型單極子(I)被折疊成倒S形狀，拐角處均為90度。
【文檔編號(hào)】H01Q1/08GK103956560SQ201410165170
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】張鵬宇, 邱景輝, 石憲慶, 祁嘉然, 王楠楠 申請(qǐng)人:常州吉赫射頻電子技術(shù)有限公司