[发明专利]一种方螺旋内开五角形槽的超宽带天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术领域的天线，具体是一种共面波导馈电的超宽带分形天线。

背景技术

随着现代信息技术的飞速发展，超宽带技术在电子对抗、雷达、声纳、地质勘探等众多领域越来越多地被采用。超宽带解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，具有抗干扰能力强、传输速率高、超宽带宽、消耗电能少、保密性好、发送功率小等优点。超宽带天线是超宽带的关键技术之一。普通的宽带天线因为频率色散和空间色散通常不能发送超短脉冲，超宽带系统需要特殊的天线来发送或接收纳秒级上升时间的超短脉冲。

本发明公开了一种用共面波导激励线的超宽带天线，这种天线能实现超宽带性能。

本发明将引入天线开槽技术。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种共面波导馈电的超宽带分形天线。本发明天线的全向辐射特性更好，结构紧凑，体积小，而且易于集成在印制电路板中，而且在整个超宽带频率域内几乎360度范围内分布较均匀。

本发明所采用的技术方案是： 

一种方螺旋内开五角形槽超宽带天线，其特征是：包括一块介质基板介质基板的上面，介质基板的上面印制有辐射单元和馈电单元，辐射元件3和共面波导2的一端相连，共面波导2的另一端和馈电端口4相连。

所述的一种方螺旋内开五角形槽超宽带天线，其特征是：天线具有双螺旋结构，螺旋的圈数为两圈半，旋转半径逐渐缩小，两个螺旋结构具有相同的大小和形状，但并不对称，因其馈电槽的长度不同。

所述的一种方螺旋内开五角形槽超宽带天线，其特征是：方螺旋天线的宽度始终相同。

所述的一种方螺旋内开五角形槽超宽带天线，其特征是：在方螺旋的最里面加一个圆形槽。

所述的一种方螺旋内开五角形槽超宽带天线，其特征是：所述辐射单元为双方螺旋的贴片单元。

所述的一种方螺旋内开五角形槽超宽带天线，其特征是：共面波导馈电，且辐射单元馈电微带线相连。

本发明首先通过馈电端口将TEM波传输给共面波导，为了与通用的传输线阻抗相匹配，共面波导设置为50Ω阻抗，共面波导与辐射元件相连接，将电磁能量传输给辐射元件，由辐射元件向外辐射能量。

本发明和现有技术相相比，其效果是积极和明显的。本发明因为在辐射单元结构上采用方螺旋结构，天线对于不同的频率，可获得相似的表面电流分布并且具有多带特性，利用此特性实现了超宽带天线的性能。采用共面波导馈电，天线不仅能够实现好的带宽和方向图，而且容易集成在印制电路板中。因此，本发明具有结构紧凑，体积小，而且易于集成在印制电路板中，同时具有更好的全向辐射特性的优点。本发明符合FCC规定的标准，可用于超宽带通信系统。

附图说明

图1是本发明一种共面波导馈电的超宽带方螺旋天线的正面结构示意图;

图2是本发明一种共面波导馈电的超宽带分形天线的侧视图;

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括:电介质板1、共面波导2、辐射元件3和馈电端口4，辐射元件3和共面波导2位于电介质板1的同一表面，而且辐射元件3和共面波导2的一端相连，共面波导2的另一端和馈电端口4相连。

辐射元件3由双方螺旋天线构成，采用方螺旋结构实现天线超宽带性能。所述辐射元件3分为两个方螺旋天线。

所述辐射元件具有双螺旋结构，螺旋的圈数为两圈半，旋转半径逐渐缩小。两个螺旋结构具有相同的大小和形状，但并不对称，因其馈电槽的长度不同。

所述辐射元件的螺旋中心，开一个五角形槽。

因为该天线尺寸和厚度都较小，容易集成在印制电路板中。此外，因为该天线结构简单并容易生产，所以该天线的成本较低。