[實(shí)用新型]一種UWB印刷偶極子天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320354816.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203386890U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳瓊;李秀平;王善進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q23/00
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 雷利平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種UWB天線，具體涉及一種UWB印刷偶極子天線。

背景技術(shù)

超寬帶（UWB）技術(shù)始于20世紀(jì)60年代興起的脈沖通信技術(shù)，利用頻譜極寬的超短脈沖進(jìn)行通信，又稱為基帶通信、無(wú)載波通信，主要用于軍用雷達(dá)、定位和通信系統(tǒng)中。2002年2月，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）向超寬帶通信開(kāi)放了3.1GHz-10.6GHz頻段，并批準(zhǔn)了UWB技術(shù)用于民用。由于具有傳輸速率高、抗多徑能力強(qiáng)、功耗低、成本低、穿透能力強(qiáng)、低截獲概率、與現(xiàn)有其他無(wú)線通信系統(tǒng)共享頻譜等特點(diǎn)，UWB技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。超寬帶天線作為超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，成為了研究的重點(diǎn)之一，上世紀(jì)90年代，隨著各種寬帶天線設(shè)計(jì)技術(shù)和非頻變天線設(shè)計(jì)理論的提出，就出現(xiàn)了平面雙錐天線、對(duì)數(shù)周期天線等寬頻帶天線，然而，如今的電子產(chǎn)品大都往小型化的方向發(fā)展，因此也亟需一種體積小、結(jié)構(gòu)緊湊同時(shí)易于集成的超寬帶天線。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種體積小、結(jié)構(gòu)緊湊同時(shí)易于集成的UWB印刷偶極子天線。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案。

一種UWB印刷偶極子天線，包括用于輻射信號(hào)的天線振子和用于將輸入信號(hào)等幅異相分配到超寬帶范圍內(nèi)的功分器，天線振子與功分器連接，天線振子和功分器均印制于基板。

其中，所述功分器包括設(shè)置于基板頂面的信號(hào)輸入微帶線、信號(hào)輸出微帶線和設(shè)置于基板底面用于耦合信號(hào)的接地板。

其中，所述信號(hào)輸入微帶線包括均為矩形的輸入部、耦合部和調(diào)整部，輸入部、耦合部和調(diào)整部依次連接，輸入部和調(diào)整部均與耦合部垂直，所述信號(hào)輸出微帶線與所述耦合部平行。

其中，所述接地板為矩形覆銅，接地板設(shè)置有兩個(gè)除去覆銅的凹字形的凹槽和一條除去覆銅的槽線，每個(gè)凹字形的凹槽包括兩個(gè)矩形的側(cè)部和一個(gè)矩形的底部，兩個(gè)凹字形的凹槽的底部相鄰且互相平行，兩個(gè)凹字形的凹槽的底部通過(guò)槽線連通，兩個(gè)凹字形的凹槽的底部和槽線組合呈“工”字形。

其中，所述接地板的槽線垂直于信號(hào)輸出微帶線和信號(hào)輸入微帶線的耦合部，信號(hào)輸出微帶線和信號(hào)輸入微帶線的耦合部分別與接地板的槽線組合呈T字形。

其中，天線振子有兩個(gè)，每個(gè)天線振子包括一個(gè)橢圓振子，兩個(gè)天線振子分別與信號(hào)輸出微帶線的兩端連接。

其中，所述基板為FR4基板，以垂直于信號(hào)輸出微帶線的方向?yàn)殚L(zhǎng)，以平行于信號(hào)輸出微帶線的方向?yàn)閷?，基板?1mm，長(zhǎng)16mm，厚0.8mm，所述輸入部寬1.5mm，耦合部長(zhǎng)1.5mm，寬4.01mm，調(diào)整部長(zhǎng)5mm，所述信號(hào)輸出微帶線長(zhǎng)1mm，接地板寬12mm，長(zhǎng)16mm，凹槽的側(cè)部寬2.8mm，長(zhǎng)2.5mm，凹槽的底部寬6mm，長(zhǎng)1mm，槽線寬1mm，長(zhǎng)1.3mm。

其中，橢圓振子短軸半徑為2mm，軸比為1.6。

本實(shí)用新型的有益效果為：利用微帶線-槽線T形結(jié)的電磁耦合機(jī)理，通過(guò)對(duì)微帶線和接地板上的槽線和凹槽的合理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電磁波在微帶線與槽線之間的寬頻帶耦合，本天線覆蓋了超寬帶無(wú)線通信的工作頻段。本天線體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，易于與其他電路集成。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的天線的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的天線的基板頂面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的天線的基板底面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為耦合部和槽線構(gòu)成的T形結(jié)的示意圖。

圖5為信號(hào)輸出微帶線和槽線構(gòu)成的T形結(jié)的示意圖。

圖6為本實(shí)用新型的天線的基板頂面各部件的尺寸示意圖。

圖7為本實(shí)用新型的天線的基板底面各部件的尺寸示意圖。

附圖標(biāo)記包括：信號(hào)輸入微帶線1、輸入部11、耦合部12、調(diào)整部13、信號(hào)輸出微帶線2、接地板3、凹槽31、底部311、側(cè)部312、槽線32、橢圓振子4。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)用新型的天線為印刷天線，天線印制在FR4基板上，本天線包括用于輻射信號(hào)的天線振子和用于將輸入信號(hào)等幅異相分配到超寬帶范圍內(nèi)的功分器，天線振子與功分器連接，如圖1所示，功分器包括設(shè)置于基板頂面的信號(hào)輸入微帶線1、信號(hào)輸出微帶線2和設(shè)置于基板底面用于耦合信號(hào)的接地板3，本天線包括兩個(gè)天線振子，每個(gè)天線振子包括一個(gè)橢圓振子4，兩個(gè)天線振子分別連接于信號(hào)輸出微帶線2的兩端。