超寬帶天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明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(shù)】
[0002]超寬帶天線通信技術(shù)(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(shù)。超寬帶天線是超寬帶無線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，天線的性能將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。
[0003]隨著移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛擴(kuò)展，超寬帶無線通信系統(tǒng)不斷擴(kuò)容，多種制式系統(tǒng)并存，各種制式的工作頻段也在不斷擴(kuò)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(dǎo)致天線及相應(yīng)的設(shè)備數(shù)量增加，加大了電信運(yùn)營商的運(yùn)營成本。
[0004]但是，現(xiàn)有技術(shù)方案中，由半波振子構(gòu)成的全向天線，帶寬偏窄，如文獻(xiàn) 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(xiàn) 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(shè)計(jì)一種滿足該頻帶的天線是很有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種超寬帶天線，阻抗帶寬大于96%，結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、還可通過適當(dāng)修改擴(kuò)展至其它頻帶。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種超寬帶天線，包括介質(zhì)基板、福射體、兩個(gè)主寄生單元、微帶饋線和同軸連接器，所述介質(zhì)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(gè)輻射臂，所述輻射體及兩個(gè)所述主寄生單元設(shè)于所述第一表面上，兩個(gè)所述主寄生單元設(shè)于兩個(gè)所述輻射臂的上方，且兩個(gè)所述主寄生單元之間具有間隙；兩個(gè)所述輻射臂對稱分布，兩個(gè)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(shè)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(gè)所述輻射臂的中心上下相對，所述微帶饋線與兩個(gè)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(shè)在所述介質(zhì)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(shí)與所述同軸連接器電性連接。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，兩個(gè)所述輻射臂的末端分別形成有至少一個(gè)凹槽。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述凹槽為U形凹槽或V形凹槽或弧形凹槽或不規(guī)則形狀凹槽。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，兩個(gè)所述主寄生單元呈長條形，每個(gè)主寄生單元與其對應(yīng)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]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述微帶饋線的阻抗自上向下逐漸漸變小。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述同軸連接器包括內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體，所述內(nèi)導(dǎo)體電性連接所述微帶饋線的豎向部分，所述外導(dǎo)體電性連接所述輻射體的饋入部。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，設(shè)有兩個(gè)條形的副寄生單元，該兩個(gè)副寄生單元設(shè)于兩個(gè)所述主寄生單元背向的兩側(cè)，且每個(gè)副寄生單元與其對應(yīng)的主寄生單元相距設(shè)定距離。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，設(shè)有兩個(gè)L形的副寄生單元，該兩個(gè)副寄生單元間隔背對設(shè)置于兩個(gè)所述主寄生單元上方，且連接于兩個(gè)所述主寄生單元。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種超寬帶天線，通過設(shè)置對稱分布的兩個(gè)輻射臂，并在兩個(gè)輻射臂之間形成漸變縫隙，本發(fā)明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(gè)輻射臂的末端形成至少一個(gè)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。本發(fā)明超寬帶天線能夠?qū)崿F(xiàn)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，本發(fā)明超寬帶天線具有較寬的阻抗帶寬，結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，為水平極化、垂直極化及寬帶定向天線的實(shí)現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1 一視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1另一視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2 —視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2另一視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3 —視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為本發(fā)明實(shí)施例4 一視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7為本發(fā)明實(shí)施例1仿真駐波比圖；
[0023]圖8a為本發(fā)明實(shí)施例1頻率為1.7GHz時(shí)的仿真方向圖；
[0024]圖8b為本發(fā)明實(shí)施例1頻率為2.2GHz時(shí)的仿真方向圖；
[0025]圖8c為本發(fā)明實(shí)施例1頻率為2.7GHz時(shí)的仿真方向圖。
[0026]結(jié)合附圖，作以下說明:
[0027]1-介質(zhì)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(nèi)導(dǎo)體，502-外導(dǎo)體，6-短路釘，7-副寄生單元。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖1和圖2所示，一種超寬帶天線，包括介質(zhì)基板1、輻射體2、兩個(gè)主寄生單元3、微帶饋線4和同軸連接器5，所述介質(zhì)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(gè)輻射臂202，所述輻射體2及兩個(gè)所述主寄生單元3設(shè)于所述第一表面上，微帶饋線4呈L形設(shè)于所述第二表面上，所述同軸連接器5固設(shè)在所述介質(zhì)基板I的底部，且所述輻射體2的饋入部201、所述微帶饋線的豎向部分402同時(shí)與所述同軸連接器5電性連接。
[0031]兩個(gè)輻射臂202總長為0.4 λ。