[發明專利]一種超寬帶天線

在審

• 申請號: 202210488288.6
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114865317A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 蓋龍杰;劉漢;姜水橋;康國欽;朱璇;吳東;夏雷;張璐婕;李方杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H01Q5/25
• 分類號: H01Q5/25;H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德

本發明實施例提供了一種超寬帶天線，涉及天線技術領域，為了適應10.525GHz的微波雷達芯片、能夠在相對高頻率處的窄帶工作系統工作。該天線包括長方體形狀的介質基板，介質基板的正面上部敷設貼片天線、背面下部敷設矩形接地板；貼片天線形狀為橢圓形或圓形、且中央具有中央鏤空，介質基板的正面下部設有饋線，饋線為長條形金屬片，其一端與貼片天線連接，另一端與介質基板的下部側面邊緣重合；貼片天線與饋線的連接處開設倒U型槽，倒U型槽的圓弧端位于貼片天線上、與圓弧端相對的端位于饋線上；介質基板厚度小于等于2毫米、介電常數為2.2；貼片天線的材質包括銅，矩形接地板材質包括銅。本發明用于通信領域。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其涉及一種超寬帶天線。

背景技術

隨著無線通信的高速發展，通信設備對天線的要求越來越高，小型化，超寬帶，輻射特性優良已經成為了天線必不可少的特點。自美國聯邦通信委員會發布超寬帶天線后，超寬帶天線開始成為研究熱門。超寬帶天線簡稱UWB(Ultra Wide Band，UWB)天線，該天線在3.1-10.6GHz頻段中占用500MHz以上的帶寬，頻段劃分在3.1-10.6GHz。在UWB頻段內工作的包括許多窄帶工作系統、無線局域網WLAN(2.4-2.484GHz、5.15-5.825GHz)、衛星X波段(7.25-7.75GHz)和國際電信聯盟(ITU)波段(8.01-8.5GHz)等。

現有技術中有一種緊湊型印刷單極子UWB天線，該天線帶寬約為7.91GHz。在UWB工作頻帶內，無線局域網WLAN(2.4-2.484GHz、5.15-5.825GHz)、衛星X波段(7.25-7.75GHz)和國際電信聯盟(ITU)波段(8.01-8.5GHz)，窄帶系統與UWB天線之間會相互干擾。

現有技術中還有一種小型化四陷波超寬帶天線，雖然實現了四陷波UWB特性，且天線全向輻射特性好增益效果突出，可以有效抑制窄帶工作系統和UWB系統之間的相互干擾。但是此類天線最高陷波頻段為8-8.54GHz，無法實現相對高頻率處的陷波。

總之，現有技術中的UWB天線的陷波頻率多在9GHz以下，無法適應10.525GHz的微波雷達芯片、無法在相對高頻率處的窄帶工作系統工作。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種超寬帶天線，為了適應10.525GHz的微波雷達芯片、能夠在相對高頻率處的窄帶工作系統工作。

一種超寬帶天線，包括：長方體形狀的介質基板，所述介質基板的正面上部敷設貼片天線、背面下部敷設矩形接地板，所述矩形接地板的長度與所述介質基板的寬度相同；所述貼片天線形狀為橢圓形或圓形、且中央具有中央鏤空，所述中央鏤空的形狀近似凸字形，所述近似凸字形的突起部分為圓弧形；所述介質基板的正面下部設有饋線，所述饋線為長條形金屬片，其一端與所述貼片天線連接，另一端與所述介質基板的下部側面邊緣重合；所述貼片天線與所述饋線的連接處開設倒U型槽，所述倒U型槽的圓弧端位于所述貼片天線上，所述倒U型槽的與所述圓弧端相對的端位于所述饋線上；所述介質基板的厚度小于等于2毫米、介電常數為2.2；所述貼片天線的材質包括銅和銀，所述矩形接地板的材質包括銅和銀。

其中，所述的超寬帶天線，還包括：U型槽，所述U型槽位于所述貼片天線上、且位于所述中央鏤空與所述倒U型槽之間，所述U型槽包圍所述中央鏤空。

優選地，所述的超寬帶天線，還包括：C型枝節與反C型枝節；所述C型枝節與反C型枝節位于所述饋線的兩側，非對稱、錯位地布置。

其中，所述倒U型槽高度小于9.1毫米，所述倒U型槽的兩條邊之間的距離為1.1毫米，所述倒U型槽的槽寬度范圍為0.005-0.01毫米。

優選地，所述突起部分的所述圓弧形為半圓，所述半圓的半徑R為3毫米；所述凸起部分的下部為矩形，所述矩形的長為10毫米，寬為4毫米。