本發(fā)明涉及一種基于H形槽的單極子超寬帶天線，在3.1GHz到10.6GHz的頻率范圍由較好的工作特性，其回波損耗在最低點(diǎn)達(dá)到了-51dB，而且在1.56GHz到18GHz范圍內(nèi)的回波損耗都在-10dB以下，其工作特性較好。

超寬帶通信技術(shù)廣泛應(yīng)用在雷達(dá)、定位、電子對抗以及保密通信等領(lǐng)域，長期以來被各國視為尖端軍事技術(shù)而嚴(yán)密防護(hù)，直到近年來才逐漸趨于民用。超寬帶通信技術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可總括如下：①高隱蔽性。②較強(qiáng)的多徑辨識能力和較高的信息傳輸速率。③系統(tǒng)容量大。④穿透能力強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)定位與通信的一體化。⑤功耗低。

超寬帶天線是超寬帶無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分之一，其設(shè)計(jì)需考慮兩方面內(nèi)容：①實(shí)現(xiàn)從3.1GHz到10.6GHz的超寬帶傳輸特性(駐波系數(shù)小于2)；②考慮到與其他窄帶通信系統(tǒng)的互擾問題，天線進(jìn)行寬頻帶通信的同時要具備某些窄帶頻段的陷波功能?；谝陨蟽牲c(diǎn)考慮，出現(xiàn)了傳統(tǒng)的具有陷波功能超寬帶天線的設(shè)計(jì)方法，即通過效等電路分析，在天線輻射單元上加開某些具有特定功能的槽孔(如L型槽、U型槽)等，以達(dá)到所需陷波目的。

背景技術(shù)：

超寬帶技術(shù)[1-3]的最初形式為脈沖無線通信，起源于20世紀(jì)40年代，低偵側(cè)率等通信設(shè)備中使用。近年來，隨著微電子器件的技術(shù)和工藝的提高，UWB技術(shù)開始應(yīng)用于民用領(lǐng)域。超寬帶通信是一種不用載波，而通過對具有很陡上升和下降時間的脈沖進(jìn)行調(diào)制(通常，脈沖寬度在0.20-1.5ns之間)的一種通信，也稱為脈沖無線電(Impulse Radio).時域(Hime Domain)或無載波(Carrier Free)通信。它具有GHz量級的帶寬，并因其發(fā)射能量相當(dāng)小，因此可能在不占用現(xiàn)在已經(jīng)擁擠不堪頻率資源的情況下帶來一種全新的語音及數(shù)據(jù)通信方式。

自從3.1GHz到10.6GHz的頻帶被美國聯(lián)邦政府開放商用之后，超寬帶天線就受到了極大的關(guān)注。因?yàn)闃O快的數(shù)據(jù)處理速度以及對消除部分多徑效應(yīng)干擾，超寬帶天線被認(rèn)為是未來嗲通信系統(tǒng)的出路之一。因?yàn)槌瑢拵炀€的內(nèi)部設(shè)計(jì)帶有沖突的成分包括阻抗不能完美的匹配，以及輻射的穩(wěn)定性超寬帶天線的尺寸等等，所以超寬帶天線在發(fā)展的過程中也受到了一定的限制。共面波導(dǎo)饋電天線具有很多優(yōu)點(diǎn)比如說很寬的帶寬，制備價格低易于和電臺頻率兼容

在之前為了提高貼片天線的帶寬由很多的方案，比如說使用一個相對較厚的介質(zhì)板，使用低傳導(dǎo)恒定的并聯(lián)共振器，在主貼片上堆疊多個寄生的貼片，或者在靠近主貼片的地方放置多個貼片，U型的刻槽，L型探針，有損耗的介質(zhì)等等。印刷天線的輻射貼片有很多種形式三角形，長方形，橢圓形，圓形正方形，還有很多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于H形槽的單極子超寬帶天線。如圖1所示，本發(fā)明提出的超寬帶天線由五部分構(gòu)成，貼片天線(1)(包括輻射單元與饋線)、介質(zhì)板(2)、有五個矩形刻槽的接地板(3)H形刻槽(4)。整個超寬帶天線的構(gòu)造及尺寸如圖2所示。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

一種基于H形槽的單極子超寬帶天線，根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于H形槽的單極子超寬帶天線，其特征在與，天線(1)由輻射單元和饋線組成，其輻射單元由一個矩形上面刻出一個矩形槽，在上面的兩個角刻出兩個三角形槽構(gòu)成，其矩形輻射單元的長和寬分別為18mm和15mm，矩形槽的長和寬分別為12mm和6mm，三角形的兩個邊長分別為2mm和0.5mm，兩個三角形呈對稱分布，在輻射單元中間刻出一顆H形的槽，槽的中線和介質(zhì)板的中線重合。

根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于H形槽的單極子超寬帶天線，其特征在于，其天線的中線和介質(zhì)板得中線重合，整個天線呈左右對稱分布。

根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于H形槽的單極子超寬帶天線，其特征在于，饋線由三部分組成，最下面的饋線的長和寬分別為3mm和16.8mm，中間的矩形饋線的長和寬分別為8mm和1.5mm，最上面的饋線的長和寬分別為12mm和1.5mm。

根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型基于H形槽的單極子超寬帶天線，其特征在于，介質(zhì)基板的介電常數(shù)為2.2。

根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于H形槽的單極子超寬帶天線，起特征在于，在接地板的場合寬分別為16mm和32mm，在接地板上刻出三個矩形的槽，其上面兩個角矩形的長和寬分別為1mm和1mm，上面中間的矩形的長和寬分別為2.5mm和2mm，其接地板的結(jié)構(gòu)也呈左右對稱。

后文將結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)論述。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述基于H形槽的單極子超寬帶的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述新型的基于H形槽的單極子超寬帶的尺寸說明圖；

圖3是本發(fā)明的所述新型的基于H形槽的單極子超寬帶接地板的尺寸說明圖；

圖4是本發(fā)明基于H形槽的單極子超寬帶H形槽的尺寸說明圖；

符號說明：

1是貼片天線(包含輻射單元與饋線)，2是介質(zhì)板，3是接地面。4是H形的刻槽

具體實(shí)施方式

由于所述結(jié)構(gòu)基于H形槽的單極子超寬帶天線工作于微波頻段，這里將借助微波傳輸線理論來分析其輻射原理。假設(shè)貼片天線三角形輻射單元的半徑為半波長λ/2，介質(zhì)基板的厚度為L₃。這樣，可以將三角形輻射單元、介質(zhì)基板和接地板看作長為λ/2的低阻抗微帶傳輸線，并在輻射單元邊緣部位形成開路。又因?yàn)榻橘|(zhì)基板厚度遠(yuǎn)小于波長λ，因而電場沿貼片平面法線方向的分量基本無變化。在只考慮主模激勵的情況下，電磁波輻射基本可以認(rèn)為是由輻射單元開路部位的邊緣引起的。可以將開路端的電場分解為沿貼片平面的水平分量和平行于平面法線的垂直分量，其中垂直分量因相位相反而相互抵消，故電場的水平分量使輻射單元開路端被等效為無限大平面上同相激勵的縫隙。這樣，輻射單元的對外輻射就等效成了縫隙的輻射。

如圖2所示，W1、W2、W3、L1、L2、Lx、Wx、Lf、Wf、Lq、L4分別為12mm、2.5mm、3mm、13mm、6mm、1.5mm、8mm、16.8mm、32mm、3mm接地板鍍銅。

接地板由下面的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置

如圖3所示，L3、Wt、Lt分別為1mm、2mm、2.5mm。改變這些刻槽的尺寸會影響天線的帶寬。

如圖4所示，L5、L6、L7分別為1mm、2.2mm、0.2mm。改變這些尺寸會影響天線的工作頻率特性。