[發明專利]一種半U型超寬帶貼片天線

在審

• 申請號: 202010150615.8
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111224231A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 史志瑋
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本發明公開了一種半U型超寬帶貼片天線，其包括接地金屬板，接地金屬板上垂直設置有短路片，短路片上設置有頂部貼片，頂部貼片與接地金屬板平行；頂部貼片上開設有第一槽口，第一槽口的一端與第二槽口連通，第一槽口與第二槽口相互垂直構成半U形，且第二槽口延伸到頂部貼片的一邊形成開口，第二槽口的邊沿上設置有向接地金屬板延伸的第一直角片；第一直角片的端部設置有第二直角片，第二直角片與接地金屬板平行；第二直角片上連接饋線端。本發明具有超寬帶、輻射方向具有全向性、天線在整個帶寬范圍輻射方向特性基本保持穩定，具有較好的增益。

技術領域

本發明涉及貼片天線技術領域，具體涉及一種半U型超寬帶貼片天線

背景技術

貼片天線具有體積小，重量輕，低剖面，能與載體(如飛行器)共形等特點，但其尺寸一般為1/2波長天線，并且帶寬很窄，一般在1％～3％。國內外對于超寬帶貼片天線的研究，其尺寸大多為最低頻率所對應波長的1/2。而1/4波長尺寸下，U型天線也只能達到的波長為30-40％。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供了一種具有超高帶寬、輻射方向具有全向性的半U型超寬帶貼片天線。

為了達到上述發明目的，本發明所采用的技術方案為：

提供一種半U型超寬帶貼片天線，其包括接地金屬板，接地金屬板上垂直設置有短路片，短路片上設置有頂部貼片，頂部貼片與接地金屬板平行；頂部貼片上開設有第一槽口，第一槽口的一端連通第二槽口，第一槽口與第二槽口相互垂直，且第二槽口延伸到頂部貼片的一邊形成開口，第二槽口的邊沿上設置有向接地金屬板延伸的第一直角片；第一直角片的端部設置有第二直角片，第二直角片與接地金屬板平行；第二直角片上連接饋線端。

本方案頂部貼片通過第一槽口和第二槽口形成半U型開槽設計，相比U型縫隙天線減少了一半的尺寸，且保持兩個諧振頻率構成超寬帶；在半U型縫隙天線內側接第一直角片和第二直角片組成的折疊貼片，降低了天線低頻的諧振頻率，使天線帶寬更寬，實測帶寬達到了帶寬78.7％。

進一步地，第一直角片與短路片平行，且第一直角片與接地金屬板垂直。

本方案的天線折疊貼片部分，短路片與頂部貼片等均為直角，便于天線的生產。

進一步地，第一直角片連接在第二槽口上靠近第一槽口延伸的一側，第二直角片與第一槽口延伸的方向相同。

本方案在半U型縫隙天線內側接第一直角片和第二直角片組成的折疊貼片，降低了天線低頻的諧振頻率，使天線帶寬更寬。

進一步地，第二直角片的邊沿與上方頂部貼片的邊沿平齊，第二直角片的長×寬＝0.122λ₀×0.122λ₀，第二直角片距離接地金屬板的高度為0.142λ₀，λ₀為中心頻率所對應的自由空間波長。

進一步地，第一槽口長度方向上距離頂部貼片邊沿0.031λ₀，第一槽口的長×寬＝0.132λ₀×0.01λ₀，第二槽口的長度方向距離頂部貼片邊沿0.092λ₀，第二槽口長×寬＝0.112λ₀×0.092λ₀，λ₀為中心頻率所對應的自由空間波長。

進一步地，短路片的高度為0.041λ₀，寬度為0.153λ₀，頂部貼片的尺寸為長×寬＝0.153λ₀×0.305λ₀，λ₀為中心頻率所對應的自由空間波長。

進一步地，饋線端與第二直角片的連接點距離第二直角片的邊沿0.051λ₀，λ₀為中心頻率所對應的自由空間波長。