[实用新型]一种UWB印刷偶极子天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种UWB天线，具体涉及一种UWB印刷偶极子天线。

背景技术

超宽带（UWB）技术始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术，利用频谱极宽的超短脉冲进行通信，又称为基带通信、无载波通信，主要用于军用雷达、定位和通信系统中。2002年2月，美国联邦通信委员会（FCC）向超宽带通信开放了3.1GHz-10.6GHz频段，并批准了UWB技术用于民用。由于具有传输速率高、抗多径能力强、功耗低、成本低、穿透能力强、低截获概率、与现有其他无线通信系统共享频谱等特点，UWB技术得到了迅猛的发展。超宽带天线作为超宽带无线通信系统的关键部件，成为了研究的重点之一，上世纪90年代，随着各种宽带天线设计技术和非频变天线设计理论的提出，就出现了平面双锥天线、对数周期天线等宽频带天线，然而，如今的电子产品大都往小型化的方向发展，因此也亟需一种体积小、结构紧凑同时易于集成的超宽带天线。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型提供一种体积小、结构紧凑同时易于集成的UWB印刷偶极子天线。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案。

一种UWB印刷偶极子天线，包括用于辐射信号的天线振子和用于将输入信号等幅异相分配到超宽带范围内的功分器，天线振子与功分器连接，天线振子和功分器均印制于基板。

其中，所述功分器包括设置于基板顶面的信号输入微带线、信号输出微带线和设置于基板底面用于耦合信号的接地板。

其中，所述信号输入微带线包括均为矩形的输入部、耦合部和调整部，输入部、耦合部和调整部依次连接，输入部和调整部均与耦合部垂直，所述信号输出微带线与所述耦合部平行。

其中，所述接地板为矩形覆铜，接地板设置有两个除去覆铜的凹字形的凹槽和一条除去覆铜的槽线，每个凹字形的凹槽包括两个矩形的侧部和一个矩形的底部，两个凹字形的凹槽的底部相邻且互相平行，两个凹字形的凹槽的底部通过槽线连通，两个凹字形的凹槽的底部和槽线组合呈“工”字形。

其中，所述接地板的槽线垂直于信号输出微带线和信号输入微带线的耦合部，信号输出微带线和信号输入微带线的耦合部分别与接地板的槽线组合呈T字形。

其中，天线振子有两个，每个天线振子包括一个椭圆振子，两个天线振子分别与信号输出微带线的两端连接。

其中，所述基板为FR4基板，以垂直于信号输出微带线的方向为长，以平行于信号输出微带线的方向为宽，基板宽31mm，长16mm，厚0.8mm，所述输入部宽1.5mm，耦合部长1.5mm，宽4.01mm，调整部长5mm，所述信号输出微带线长1mm，接地板宽12mm，长16mm，凹槽的侧部宽2.8mm，长2.5mm，凹槽的底部宽6mm，长1mm，槽线宽1mm，长1.3mm。

其中，椭圆振子短轴半径为2mm，轴比为1.6。

本实用新型的有益效果为：利用微带线-槽线T形结的电磁耦合机理，通过对微带线和接地板上的槽线和凹槽的合理设计，实现了电磁波在微带线与槽线之间的宽频带耦合，本天线覆盖了超宽带无线通信的工作频段。本天线体积小、结构紧凑，易于与其他电路集成。

附图说明

图1为本实用新型的天线的结构示意图。

图2为本实用新型的天线的基板顶面的结构示意图。

图3为本实用新型的天线的基板底面的结构示意图。

图4为耦合部和槽线构成的T形结的示意图。

图5为信号输出微带线和槽线构成的T形结的示意图。

图6为本实用新型的天线的基板顶面各部件的尺寸示意图。

图7为本实用新型的天线的基板底面各部件的尺寸示意图。

附图标记包括：信号输入微带线1、输入部11、耦合部12、调整部13、信号输出微带线2、接地板3、凹槽31、底部311、侧部312、槽线32、椭圆振子4。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。

本实用新型的天线为印刷天线，天线印制在FR4基板上，本天线包括用于辐射信号的天线振子和用于将输入信号等幅异相分配到超宽带范围内的功分器，天线振子与功分器连接，如图1所示，功分器包括设置于基板顶面的信号输入微带线1、信号输出微带线2和设置于基板底面用于耦合信号的接地板3，本天线包括两个天线振子，每个天线振子包括一个椭圆振子4，两个天线振子分别连接于信号输出微带线2的两端。