超寬帶天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種通信用天線,具體是涉及一種超寬帶天線。
【背景技術】
[0002]超寬帶天線通信技術(UWB)通常是指信號帶寬大于1.5GHz或帶寬比(信號寬度與中心頻率之比)大于25%的無線電技術。超寬帶天線是超寬帶無線通信系統中的關鍵部件,天線的性能將直接影響整個系統的性能。
[0003]隨著移動通信技術的進步、移動互聯網的迅猛擴展,超寬帶無線通信系統不斷擴容,多種制式系統并存,各種制式的工作頻段也在不斷擴張,由早期的GSM 1800(1710?1880MHz) ;PCS1850 ?1990MHz,UMTS 1920 ?2170MHZ,到中期的 TD-SCDMA (1880 ?1920MHz, 2010 ?2025MHz,2300 ?2400MHz) ;Wimax 及 TD-LTE 通信頻帶(2300 ?2690MHz),再到目前LTE-A (3500MHz?3600MHz),這樣,導致天線及相應的設備數量增加,加大了電信運營商的運營成本。
[0004]但是,現有技術方案中,由半波振子構成的全向天線,帶寬偏窄,如文獻1.“A broadband printed dipole and a printed array for base stat1napplicat1ns,, (IEEE Antennas and Propagat1n Society Internat1nal symposium,2008:1-4)中天線模型的帶寬為 41 %,文獻 2.“Printed broadband dipole antennawith tapered arms for mult1-band applicat1ns” (Signals Systems andElectronics, Internat1nal Symposium,2010:1-3)中天線模型帶寬為 48%。而1.71-3.6GHz的帶寬超過70%,為此,設計一種滿足該頻帶的天線是很有必要的。
【發明內容】
[0005]為了解決上述技術問題,本實用新型提出一種超寬帶天線,阻抗帶寬大于96%,結構簡單、易于制造、還可通過適當修改擴展至其它頻帶。
[0006]本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0007]—種超寬帶天線,包括介質基板、福射體、兩個主寄生單元、微帶饋線和同軸連接器,所述介質基板具有第一表面及與其相對的第二表面,所述輻射體包括饋入部和兩個輻射臂,所述輻射體及兩個所述主寄生單元設于所述第一表面上,兩個所述主寄生單元設于兩個所述輻射臂的上方,且兩個所述主寄生單元之間具有間隙;兩個所述輻射臂對稱分布,兩個所述輻射臂之間形成有寬度自下向上逐漸增大的漸變間隙;所述微帶饋線呈L形,所述微帶饋線設于所述第二表面上,且所述微帶饋線的橫向部分的中心與兩個所述輻射臂的中心上下相對,所述微帶饋線與兩個所述輻射臂之間通過短路釘電性連接;所述同軸連接器固設在所述介質基板的底部,且所述輻射體的饋入部、所述微帶饋線的豎向部分同時與所述同軸連接器電性連接。
[0008]作為本實用新型的進一步改進,兩個所述輻射臂的末端分別形成有至少一個凹槽。
[0009]作為本實用新型的進一步改進,所述凹槽為U形凹槽或V形凹槽或弧形凹槽或不規則形狀凹槽。
[0010]作為本實用新型的進一步改進,兩個所述主寄生單元呈長條形,每個主寄生單元與其對應的輻射臂之間的距離為0.01 λ 0~ 0.025 λ 0, λ C1為工作頻帶的中心頻率。
[0011]作為本實用新型的進一步改進,所述微帶饋線的阻抗自上向下逐漸漸變小。
[0012]作為本實用新型的進一步改進,所述同軸連接器包括內導體和外導體,所述內導體電性連接所述微帶饋線的豎向部分,所述外導體電性連接所述輻射體的饋入部。
[0013]作為本實用新型的進一步改進,設有兩個條形的副寄生單元,該兩個副寄生單元設于兩個所述主寄生單元背向的兩側,且每個副寄生單元與其對應的主寄生單元相距設定距離。
[0014]作為本實用新型的進一步改進,設有兩個L形的副寄生單元,該兩個副寄生單元間隔背對設置于兩個所述主寄生單元上方,且連接于兩個所述主寄生單元。
[0015]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供一種超寬帶天線,通過設置對稱分布的兩個輻射臂,并在兩個輻射臂之間形成漸變縫隙,本實用新型改善了天線的阻抗特性,展寬了天線的阻抗帶寬;通過在兩個輻射臂的末端形成至少一個凹槽,改善了高頻的駐波比特性,且便于多組輻射臂周向的分布。本實用新型超寬帶天線能夠實現寬頻帶在1.43GHz?4.1774GHz,駐波比在2以下,阻抗帶寬超過96%,具有良好的全向性。因此,本實用新型超寬帶天線具有較寬的阻抗帶寬,結構簡單,易于制造,為水平極化、垂直極化及寬帶定向天線的實現打下了基礎。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例1 一視角結構示意圖;
[0017]圖2為本實用新型實施例1另一視角結構示意圖;
[0018]圖3為本實用新型實施例2 —視角結構示意圖;
[0019]圖4為本實用新型實施例2另一視角結構示意圖;
[0020]圖5為本實用新型實施例3 —視角結構示意圖;
[0021]圖6為本實用新型實施例4 一視角結構示意圖;
[0022]圖7為本實用新型實施例1仿真駐波比圖;
[0023]圖8a為本實用新型實施例1頻率為1.7GHz時的水平面仿真方向圖;
[0024]圖8b為本實用新型實施例1頻率為1.7GHz時的垂直面仿真方向圖;
[0025]圖8c為本實用新型實施例1頻率為2.2GHz時的水平面仿真方向圖;
[0026]圖8d為本實用新型實施例1頻率為2.2GHz時的垂直面仿真方向圖;
[0027]圖8e為本實用新型實施例1頻率為2.7GHz時的水平面仿真方向圖;
[0028]圖8f為本實用新型實施例1頻率為2.7GHz時的垂直面仿真方向圖。
[0029]結合附圖,作以下說明:
[0030]1-介質基板,2-輻射體,201-饋入部,202-輻射臂,2021-凹槽,203-漸變間隙,3-主寄生單元,4-微帶饋線,401-微帶饋線的橫向部分,402-微帶饋線的豎向部分,5-同軸連接器,501-內導體,502-外導體,6-短路釘,7-副寄生單元。
【具體實施方式】
[0031]為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內容,特舉以下實施例詳細說明,其目的僅在于更好理解本實用新型的內容而非限制本實用新型的保護范圍。
[0032]實施例1
[0033]如圖1和圖2所示,一種超寬帶天線,包括介質基板1、輻射體2、兩個主寄生單元
3、微帶饋線4和同軸連接器5,所述介質基板具有第一表面及與其相對的第二表面,所述輻射體包括饋入部201和兩個輻射臂202,所述輻射體2及兩個所述主寄生單元3設于所述第一表面上,微帶饋線