[发明专利]基于蝶形的不对称超宽带天线

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于蝶形的不对称超宽带天线。

背景技术

超宽带短距离无线通信受到了全球通信技术领域极大的重视。超宽带信号，是要求任意相对带宽高出20％或者绝对带宽大于0.5GHz(FCC定义)的信号。超宽带信号为满足FCC功率谱密度限制要求的信号，传输速率可超过100Mbit/s，商用工作频段为3.1GHz～10.6GHz。超宽带信号通信与通常的载波通信或扩频通信相比，超宽带无线通信系统除了具有高通信速率和超宽通信带宽外，还具有高保密性，耗电量低，抗多径衰落能力强，多址和穿透能力强等特点。因此，超宽带技术在雷达跟踪、无线通信、穿透障碍物成像、武器控制系统、测距、精确定位等领域具有广阔的应用前景。

超宽带(Ultra Wide Band，简称UWB)天线的研究是超宽带通信中的一个重要部分。UWB脉冲通信和传统的无线通信的调制传输技术有着根本的区别。首先UWB天线频带宽，传输速率高；其次UWB天线功率低，功耗小；再次UWB天线定时定位准确，抗多径能力强。

现有的大多数UWB天线都应用于是高频段场合，适用于低频段特殊窄脉冲的UWB天线比较少。同时，现有技术通常是针对某个谐振点，改变相应的阻抗来实现UWB天线带宽的拓宽。还没有采用改变天线结构的方式来实现的方案。

发明内容

本发明提供一种基于蝶形的不对称超宽带天线，实现了拓展天线带宽的目的。

本发明提供一种基于蝶形的不对称超宽带天线，其特征在于，包括：由覆盖有金属镀层的介质基片构成的辐射单元，所述辐射单元呈蝶形；所述辐射单元的一翼通过第一金属片与馈线单元的接地端连接；所述辐射单元的另一翼通过第二金属片与所述馈线单元的信号线连接；所述馈线单元由同轴线构成；

所述辐射单元的两翼分别呈不对称结构，所述辐射单元的两翼上刻蚀有缝隙。

在上述方案基础上，还包括：所述辐射单元的两翼上分别刻蚀有个数不相同的缝隙。

在上述方案基础上，还包括：所述缝隙分别在所述辐射单元的两翼上呈非均匀分布。

在上述方案基础上，还包括：所述缝隙呈矩形。

在上述方案基础上，还包括：所述缝隙为非闭合缝隙。

在上述方案基础上，还包括：所述缝隙呈阶梯状矩形。

在上述方案基础上，还包括：所述基于蝶形的不对称超宽带天线的带宽为0.26GHz～0.43GHz。

在上述方案基础上，还包括：所述基于蝶形的不对称超宽带天线用于发射窄脉冲，所述脉冲的-3dB带宽为320MHz～475MHz。

本实施例基于蝶形的不对称超宽带天线通过辐射单元两翼的差异，使得辐射单元两翼的阻抗不对称，从而产生两个不同的谐振点。调整辐射单元左右两边的差异及调整辐射单元缝隙的位置，可以调整谐振点的位置，使得两个谐振点的位置相互靠近从而加宽天线的带宽。

附图说明

图1为本发明基于蝶形的不对称超宽带天线实施例一的俯视图；

图2为本发明基于蝶形的不对称超宽带天线实施例一的辐射单元与馈线单元连接处俯视图；

图3本发明基于蝶形的不对称超宽带天线实施例一的驻波比曲线与现有对称结构的超带宽天线的驻波比曲线的比较图；

图4为本发明基于蝶形的不对称超宽带天线实施例二的俯视图；

图5为本发明基于蝶形的不对称超宽带天线实施例三的驻波比曲线图；

图6为本发明基于蝶形的不对称超宽带天线实施例四的驻波比测试图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

图1为本发明基于蝶形的不对称超宽带天线实施例一的俯视图，图2为本发明基于蝶形的不对称超宽带天线实施例一的辐射单元与馈线单元连接处俯视图。如图1所示，本实施例基于蝶形的不对称超宽带天线包括：辐射单元1和馈线单元。

辐射单元由覆盖有金属镀层的介质基片构成，馈线单元由同轴线构成。同轴线的屏蔽层为馈线单元的接地端，同轴线的铜芯为馈线单元的信号线。辐射单元一翼通过第一金属片与同轴线的接地端(屏蔽层)连接；辐射单元的另一翼通过第二金属片与信号线连接，形成馈电点。具体地，图2所示的圆孔3为SMA接口，同轴线通过SMA接口与辐射单元1相连。

基于蝶形的不对称超宽带天线通过辐射单元1向外界发射输入信号(电压差)，并通过辐射单元1接收来自外界的电磁场信号。