本發(fā)明涉及一種超寬帶天線,特別涉及一種小型平面超寬帶天線。
背景技術(shù):
近年來(lái),人們對(duì)于超寬帶技術(shù)的研究越來(lái)越廣泛和深入,主要是因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)有著從3.1ghz到10.6ghz的廣闊的頻率范圍,在短距離內(nèi)(10米)可以獲得很大的數(shù)據(jù)傳輸速率,同時(shí)由于其自身的低功耗和高容量特點(diǎn),使之與實(shí)用中的藍(lán)牙技術(shù)以及ieee802.11/a/b/g(54mbps/11mbps/22mbps)相比具有自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
人們已經(jīng)設(shè)計(jì)出多種適用于該頻帶范圍內(nèi)的天線,但是它們大多數(shù)都是立體天線,在設(shè)計(jì)和制造上困難比較大,而且在實(shí)用中會(huì)占據(jù)很大的空間,難以實(shí)現(xiàn)與小型系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供一種小型平面超寬帶天線,其工作頻率從3.1ghz到10.6ghz,輸出阻抗:50ω、天線駐波:≤2、平均增益:2.8dbi;
具體技術(shù)方案是:一種小型平面超寬帶天線,包括介質(zhì)基片、縫隙、微帶饋線及sma射頻連接器,其特征在于:介質(zhì)基片為相對(duì)介電常數(shù)為4.4的fr4板材,縫隙為去除介質(zhì)基片上表面圓形形狀的金屬層留下的圓平槽,所述的圓平槽直徑是20-24mm,圓的上端距介質(zhì)基片上端面3-5mm,在圓水平方向上有一缺角,缺角頂點(diǎn)在圓的水平直徑上,缺角半徑a=11-15mm,角度θ=13°-17°,在圓下端、沿垂直直徑向下有一矩形盲口,矩形盲口與圓交點(diǎn)距介質(zhì)基片底端面9-13mm,矩形盲口長(zhǎng)4.5-6.5mm、寬4.4-6.4mm,在介質(zhì)基片另一面的垂直中線上從底端面向上有一條狀金屬層的微帶饋線,微帶饋線長(zhǎng)、寬尺寸滿足50ω阻抗的要求,sma射頻連接器固定于微帶饋線上,介質(zhì)基片的金屬層接地。
本發(fā)明的技術(shù)效果是,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,易于微波集成。天線在整個(gè)工作頻帶內(nèi)的輻射方向圖的形狀能保持穩(wěn)定而且具有較好的不圓度,天線的輻射方向圖帶寬與阻抗帶寬基本吻合,完全能夠滿足超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)天線輻射特性的要求,可以作為小型超寬帶系統(tǒng)的收發(fā)天線,具有一定的實(shí)用價(jià)值。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,小型平面超寬帶天線,包括介質(zhì)基片1、縫隙2、微帶饋線3及sma射頻連接器4,介質(zhì)基片1的相對(duì)介電常數(shù)為4.4,厚度為1.6mm,長(zhǎng)為37mm,寬為30mm的fr4板材,縫隙2為去除介質(zhì)基片1上表面一定形狀的金屬層留下的平槽,所述的一定形狀為直徑是22mm的圓,圓的上端距介質(zhì)基片1上端面4mm,在圓水平方向上有一缺角,缺角頂點(diǎn)在圓的水平直徑上,缺角半徑a=13mm,角度θ=15°,在圓下端、沿垂直直徑向下有一矩形盲口,矩形盲口與圓交點(diǎn)距介質(zhì)基片(1)底端面11mm,矩形盲口長(zhǎng)5.5mm、寬5.4mm,在介質(zhì)基片1另一面的垂直中線上從底端面向上有一條狀金屬片,即微帶饋線3,微帶饋線3長(zhǎng)、寬尺寸滿足50ω阻抗的要求,sma射頻連接器4固定于微帶饋線3上,介質(zhì)基片1的金屬層接地。
本專利提出的一種小型平面超寬帶天線,通過(guò)漸變結(jié)構(gòu)和在接地的面上開槽來(lái)實(shí)現(xiàn)超寬帶工作特性,還可以實(shí)現(xiàn)尺寸的縮小。通過(guò)數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)量,充分研究了這種天線的工作特性。結(jié)果表明:該天線具有超過(guò)4:1的工作帶寬,同時(shí)在工作頻帶內(nèi)具有良好的穩(wěn)定輻射特性,具有較好的使用價(jià)值。