[实用新型]Y型超宽带微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种Y型超宽带微带天线。

技术背景

无线通信技术在通信、雷达和军事方面有所应用。 2004年美国联邦通信委员会将3.1-10.6GHz频段应用到民用后，无线通信技术在测量系统和车载雷达系统中得到广泛应用。随着无线通信技术的不断发展，超宽带天线得到研究者们的广泛关注。

为了增加天线的阻抗带宽，最简单的方式之一就是增加整个天线的尺寸，但是为了使天线尽可能的紧凑以满足系统小型化要求。如果想在不增加尺寸的情况下扩展天线的工作带宽，一种比较实用的方式就是采用级式结构或者是多阶梯式结构。通过采用阶梯式结构实现多级式匹配，使整个天线的能得到较为完美的匹配，从而提高天线的工作带宽。由于采用了多阶结构，延长了电流路径，也可以同时降低频率，使天线小型化。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术在无线局域网中频带窄、损耗大的不足，提供一种Y型超宽带微带天线。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

Y型超宽带微带天线包括微带基板、半月形辐射贴片、阻抗匹配输入微带线和梯形凹槽金属接地板；微带基板上表面设有半月形辐射贴片和阻抗匹配输入微带线，半月形辐射贴片的底端与阻抗匹配输入微带线一端相连，阻抗匹配输入微带线的另一端与微带基板的底端相连；微带基板下表面设有梯形凹槽金属接地板，梯形凹槽金属接地板的底端与微带基板的底端相连。

所述的微带基板为FR4材料。所述的微带基板的长为23mm～25mm，宽为24mm～26mm。所述的半月形辐射贴片的宽为13mm～15mm。所述的阻抗匹配输入微带线与半月形辐射贴片采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的阻抗匹配输入微带线的宽度为3mm～4mm。所述的梯形凹槽金属接地板的上底长为10mm～12mm，下底长为22mm～23mm，高为9mm～10mm。所述的梯形凹槽金属接地板的凹槽长为3mm～4mm，凹槽宽为1.8mm～2mm。

本实用新型工作频带内具有稳定的辐射特性、损耗低、成本低，结构简单、易于制作。

附图说明

图1是Y型超宽带微带天线正面的结构图；

图2是Y型超宽带微带天线背面的结构图；

图3是Y型超宽带微带天线插入损耗曲线图；

图4是Y型超宽带微带天线在3.8GHz时的辐射方向图；

图5是Y型超宽带微带天线在5.8GHz时的辐射方向图；

图6是Y型超宽带微带天线在11GHz时的辐射方向图。

具体实施方式

Y型超宽带微带天线包括微带基板1、半月形辐射贴片2、阻抗匹配输入微带线3和梯形凹槽金属接地板4；微带基板1上表面设有半月形辐射贴片2和阻抗匹配输入微带线3，半月形辐射贴片2的底端与阻抗匹配输入微带线3一端相连，阻抗匹配输入微带线3的另一端与微带基板1的底端相连；微带基板1下表面设有梯形凹槽金属接地板4，梯形凹槽金属接地板4的底端与微带基板1的底端相连。

所述的微带基板1为FR4材料。所述的微带基板的1长为23mm～25mm，宽为24mm～26mm。所述的半月形辐射贴片2的宽为13mm～15mm。所述的阻抗匹配输入微带线3与半月形辐射贴片2采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。所述的阻抗匹配输入微带线3的宽度为3mm～4mm。所述的梯形凹槽金属接地板4的上底长为10mm～12mm，下底长为22mm～23mm，高为9mm～10mm。所述的梯形凹槽金属接地板4的凹槽长为3mm～4mm，凹槽宽为1.8mm～2mm。

实施例1

Y型超宽带微带天线：

选择介电常数为4.4的FR4材料制作微带基板，厚度为1.6 mm。微带基板的长为24mm，宽为25mm。半月形辐射贴片宽为14mm。阻抗匹配输入微带线与半月形辐射贴片采用微带线馈电连接，特性阻抗为50Ω。阻抗匹配输入微带线的宽度为3mm。梯形凹槽金属接地板的上底长为12mm，下底长为22mm，高为10mm。梯形凹槽金属接地板4的凹槽长为4mm，凹槽宽为1.8mm。运用软件对Y型超宽带微带天线的插入损耗曲线和增益等辐射特性进行了仿真测量所得的Y型超宽带微带天线的插入损耗曲线如图3。由图3可见，在3.59~14.15GHz范围内插入损耗小于-10dB，完全可以覆盖超宽带的整个频率范围。图4-图6所示为Y型超宽带微带天线分别在3GHz、5.8GHz、11 GHz时的辐射方向图和辐射方向图，在频率为3GHz时的增益为2.5dBi，半功率波瓣宽度为86.1°，在频率为5.8时的增益为3.4dBi，半功率波瓣宽度为84.7°，在频率为11GHz时的增益为2.8dBi，半功率波瓣宽度为50.7°。