[實用新型]一種超寬帶四分之一波長折疊半E貼片天線

有效

• 申請號: 201920371104.1
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN209592310U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 史志瑋
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/36
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

本實用新型涉及天線技術領域，公開了一種超寬帶四分之一波長折疊半E貼片天線，包括接地金屬板和頂部貼片，頂部貼片上設有矩形開口槽，開口槽將頂部貼片分為由第一支片和第二支片組成的半E型結構，頂部貼片的第一支片上連接有直角貼片，直角貼片沿第一支片長度方向的自由端邊緣設置；直角貼片包括第一直角片和第二直角片，第一支片與第一直角片通過第二直角片電性連接；頂部貼片與接地金屬板之間通過短路貼片電性連接，第一直角片上設置有饋線端。本實用新型將半結構技術和折疊貼片技術相結合，得到幾何尺寸較小的超寬阻抗寬帶貼片天線，滿足小尺寸要求。

技術領域

本實用新型涉及天線技術領域，具體涉及一種超寬帶四分之一波長折疊半E貼片天線。

背景技術

與傳統微波天線相比，微帶貼片天線具有外形小、重量輕、成本低等優點。超寬帶(UWB)頻率范圍從3.10GHz到10.6GHz，UWB通信系統以其功耗低、數據傳輸速率高、對其它系統干擾小等優點受到越來越多的關注，UWB有可能成為下一代流行的短程無線連接技術。

同時，小型通信系統也一直是人們所期望的。在許多應用中，對帶寬和物理大小的要求都非常嚴格。不同類型的槽，如L、U、三角形等已被提出，以實現WLAN/WiMax應用的雙頻。短壁和饋線端是設計小貼片天線時常用的技術，應用于實際工程當中(1.6GHz-2.7GHz，相對帶寬51％)，但是其尺寸上仍然是比較大，不適用于便攜終端上。采用開槽的輻射貼片的天線的相對帶寬仍然在15％左右徘徊，不能滿足在小型設備上使用高頻段的需求。

實用新型內容

基于以上問題，本實用新型提供一種超寬帶四分之一波長折疊半E貼片天線，滿足小尺寸要求。

為解決以上技術問題，本實用新型提供了以下技術方案：

一種超寬帶四分之一波長折疊半E貼片天線，包括接地金屬板和設置于接地金屬板正上方的長條形頂部貼片，頂部貼片與接地金屬板平行，頂部貼片上設有矩形開口槽，開口槽將頂部貼片分為由第一支片和第二支片組成的半E型結構，頂部貼片的第一支片上連接有直角貼片，直角貼片沿第一支片長度方向的自由端邊緣設置；直角貼片包括第一直角片和第二直角片，第一直角片位于接地金屬板與頂部貼片之間，第一支片與第一直角片通過第二直角片電性連接；頂部貼片與接地金屬板之間通過短路貼片電性連接，短路貼片與第二直角片對向設置，第一直角片上設置有饋線端。

進一步地，設定頂部貼片的長度即短路貼片與第二直角片之間的間距為L，頂部貼片的寬度為W，頂部貼片與接地金屬板之間的間距為H，L＝0.252λ₀，W＝0.157λ₀，H＝0.147λ₀，其中λ₀為中心工作頻率下的自由空間波長。

進一步地，第二直角片、短路貼片均與頂部貼片之間垂直設置。

進一步地，接地金屬板與頂部貼片之間填充有介質。

進一步地，接地金屬板與頂部貼片之間的介質為空氣。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型將半E結構技術和折疊貼片技術相結合，在半E型結構的基礎上進行折疊，得到幾何尺寸較小的超寬阻抗寬帶貼片天線，滿足小尺寸要求，同時在整個頻帶內增益穩定。

附圖說明

圖1為本實施例1中超寬帶折疊半E貼片天線的立體示意圖；

圖2為本實施例1中超寬帶折疊半E貼片的展開示意圖；

圖3為實施例2中超寬帶四分之一波長折疊半E貼片天線模擬的電壓駐波比仿真結果圖；

圖4為實施例2中4.41GHz時天線單獨激勵在XZ與YZ平面上的測試方向圖；

圖5為實施例2中6.29GHz時天線單獨激勵在XZ與YZ平面上的測試方向圖；