一種新型的單極子UWB天線制造技術

一種新型的單極子UWB天線，在3.1GHz～10.6GHz分為內都能有較好的工作特性。該天線由貼片天線(1)(包括輻射單元和饋線)，介質板(2)接地板(3)圓形刻槽(4)和(5)。本發(fā)明專利技術利用在輻射單元上加上兩個矩形去掉兩個三角形的刻槽的方法增加了天線的帶寬，其回波損耗在最低的店可以達到-51dB，在1.56GHz～18GHz范圍內到在-10dB下，由較好的工作特性。

A novel monopole UWB antenna

A novel monopole UWB antenna with good working characteristics between 3.1GHz and 10.6GHz. The antenna consists of a patch antenna (1) (including a radiating unit and a feeder), a dielectric plate (2), a ground (3), a circular groove (4) and (5). With the method of two rectangular removed two triangular groove in the radiation unit increases the bandwidth of the antenna according to the invention, the return loss can reach -51dB in the lowest store in 1.56GHz ~ 18GHz range in -10dB, by better working characteristics.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種新型的單極子UWB天線
本專利技術涉及一種新型的單極子UWB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達到了-51，而且在1.56GHz到18GHz范圍內的回波損耗都在-10dB以下，其工作特性較好。超寬帶通信技術廣泛應用在雷達、定位、電子對抗以及保密通信等領域，長期以來被各國視為尖端軍事技術而嚴密防護，直到近年來才逐漸趨于民用。超寬帶通信技術系統(tǒng)的優(yōu)點可總括如下：①高隱蔽性。②較強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，易于實現(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)的關鍵組成部分之一，其設計需考慮兩方面內容：①實現(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，天線進行寬頻帶通信的同時要具備某些窄帶頻段的陷波功能。基于以上兩點考慮，出現(xiàn)了傳統(tǒng)的具有陷波功能超寬帶天線的設計方法，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，以達到所需陷波目的。
技術介紹
超寬帶技術[1-3]的最初形式為脈沖無線通信，起源于20世紀40年代，低偵側率等通信設備中使用。近年來，隨著微電子器件的技術和工藝的提高，UWB技術開始應用于民用領域。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行調制(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(ImpulseRadio).時域(TimeDomain)或無載波(CarrierFree)通信。它具有GHz量級的帶寬，并因其發(fā)射能量相當小，因此可能在不占用現(xiàn)在已經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注。因為極快的數(shù)據處理速度以及對消除部分多徑效應干擾，超寬帶天線被認為是未來嗲通信系統(tǒng)的出路之一。因為超寬帶天線的內部設計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。共面波導饋電天線具有很多優(yōu)點比如說很寬的帶寬，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板，使用低傳導恒定的并聯(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。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種新型的單極子UWB天線。如圖1所示，本專利技術提出的超寬帶天線由五部分構成，貼片天線(1)(包括輻射單元與饋線)、介質板(2)、有五個矩形刻槽的接地板(3)兩個圓形刻槽(4)(5)。整個超寬帶天線的構造及尺寸如圖2所示。本專利技術采用的技術方案：一種新型的單極子UWB天線，根據權利要求1所述一種新型的單極子UWB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成，在上面兩個角刻出呈對稱分布的兩個圓形槽，圓形槽的半徑為1mm，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。根據權利要求1所述一種新型的單極子UWB天線，其特征在于，其天線的中線和介質板得中線重合，整個天線呈左右對稱分布。根據權利要求1所述一種新型的單極子UWB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。根據權利要求1所述一種新型單極子超寬帶雙阻帶天線，其特征在于，介質基板的介電常數(shù)為2.2。根據權利要求1所述一種新型的單極子UWB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，其接地板的結構也呈左右對稱。后文將結合附圖及具體實施方式對
技術實現(xiàn)思路
進行詳細論述。附圖說明圖1是本專利技術所述新型的單極子超寬帶貼片天線的結構示意圖；圖2是本專利技術所述新型的單極子超寬帶貼片天線的尺寸說明圖；圖3是本專利技術的所述新型的單極子超寬帶天線接地板的尺寸說明圖；符號說明：1是貼片天線(包含輻射單元與饋線)，2是介質板，3是接地面。4和5是圓形的刻槽具體實施方式由于所述單極子超寬帶雙阻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。假設貼片天線三角形輻射單元的半徑為半波長λ/2，介質基板的厚度為L3。這樣，可以將三角形輻射單元、介質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。又因為介質基板厚度遠小于波長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分別為12mm、2.5mm、3mm、13mm、6mm、1.5mm、8mm、16.8mm、32mm，接地板鍍銅。接地板由下面的參數(shù)進行設置如圖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。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型的單極子UWB天線，根據權利要求1所述一種新型的單極子UWB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成，在上面兩個角刻出呈對稱分布的兩個圓形槽，圓形槽的半徑為1mm，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。

【技術特征摘要】
1.一種新型的單極子UWB天線，根據權利要求1所述一種新型的單極子UWB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成，在上面兩個角刻出呈對稱分布的兩個圓形槽，圓形槽的半徑為1mm，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。2.根據權利要求1所述一種新型的單極子UWB天線，其特征在于，其天線的中線和介質板得中線重合，整個天線呈左右對稱分布。3.根據權利要求1所述一...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：焦天奇，高爽，王燕燕，
申請(專利權)人：哈爾濱飛羽科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江,23