[發明專利]一種低頻小型化M形超寬帶天線

在審

• 申請號: 201910271314.8
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109980337A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 徐炯;鐘金華
• 申請（專利權）人: 徐炯
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q5/25;H01Q5/307
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本發明披露一種低頻小型化M形超寬帶天線，其包括一輻射器和兩個低頻擴展折臂，其中所述輻射器和所述兩個低頻擴展折臂的側面構成一M形狀；所述輻射器為一對第一金屬片，且兩個第一金屬片之間的距離為逐漸增加；每一所述低頻擴展折臂的一端與所述輻射器的一端相連。所述天線能夠有效地解決低頻段超寬帶天線小型化問題，以實現輻射效率較高，易于制造，并且有效工作頻率范圍超過30倍程，可與窄脈沖超寬帶系統較好的匹配工作。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其涉及一種低頻小型化M形超寬帶天線。

背景技術

超寬帶天線是指一種可以高效率發射或接收超寬帶電磁波的天線，其大量應用于通信、成像雷達等方面。超寬帶天線設計的其中一個難點是在保持天線效率的前提下如何實現小型化，尤其是在低頻電磁波波長較大的情況下，例如典型的對數周期振子、雙脊喇叭等超寬帶天線，在VHF(Very high frequency，甚高頻)波段的尺寸通常達到1m以上。

目前，小型化超寬帶天線研究較多的是PCB平面印制型天線，例如A公司提出了一種平面印制超寬帶單極子天線(專利申請號2015105492030)；B公司提出了一種平面印制的包含寄生單元雙臂超寬帶天線(專利申請號2015102361193)；C公司提出了一種包含輻射器、阻抗匹配饋線的超寬帶天線(專利申請號2014800399946)。由于受到PCB印制尺寸和形變的影響，這些平面印制型超寬帶天線的工作頻段較高，在VHF等低頻段輻射效率較低，無法達到所需要求。

另外，在公開發表的論文方面，雖然有人提出了一種具有陷波特性的改進型Vivaldi超寬帶天線(《微波學報》、2016年第6期)；或一種小型化平面橢圓單極子超寬帶天線(《微波學報》、2012年第6期)；或一種包含4個圓片單極天線及金屬反射面的超寬帶天線(《現代雷達》、2008年第7期)，而上述論文中超寬帶天線的設計頻段也較高，但是目前未披露有低頻段相關的超寬帶天線論文。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種低頻小型化M形超寬帶天線，其能夠有效地解決低頻段超寬帶天線小型化問題，以實現輻射效率較高，易于制造，并且有效工作頻率范圍超過30倍程，可與窄脈沖超寬帶系統較好的匹配工作。

根據本發明的一方面，本發明提供一種低頻小型化M形超寬帶天線，其包括一輻射器和兩個低頻擴展折臂，其中所述輻射器和所述兩個低頻擴展折臂的側面構成一M形狀；所述輻射器為一對第一金屬片，且兩個第一金屬片之間的距離為逐漸增加；每一所述低頻擴展折臂的一端與所述輻射器的一端相連。

在本發明的一實施例中，在所述一對第一金屬片的另一端設置一同軸連接器；所述同軸連接器的芯線與所述一對第一金屬片中的其中一第一金屬片相連，所述同軸連接器的外殼與所述一對第一金屬片中的另一第一金屬片相連；其中同軸連接器用于傳輸信號的電纜連接。

在本發明的一實施例中，所述兩個低頻擴展折臂為兩個長方形或梯形的第二金屬片。

在本發明的一實施例中，所述兩個低頻擴展折臂為相互平行設置或向外側拓展設置。

在本發明的一實施例中，所述低頻小型化M形超寬帶天線還包括兩個低頻吸收負載；每一所述低頻吸收負載分別相應地設置在每一所述低頻擴展折臂的另一端。

在本發明的一實施例中，所述低頻吸收負載為兩條第三金屬片。

在本發明的一實施例中，每一所述第三金屬片分成兩段，且通過負載電阻進行連接。

在本發明的一實施例中，所述兩個第一金屬片之間的距離呈線性增加，其中所述兩個第一金屬片之間的距離為d，d＝d₀+az,d₀為所述兩個第一金屬片的起始間距，a為系數，z為所述輻射器高度方向的位置。