[发明专利]一种基于U型槽和J型槽的超宽带天线

说明书

技术领域

本发明涉及超宽带天线技术领域，特别是一种基于U型槽和J型槽的超宽带天线。

背景技术

天线是无线通信系统中不可或缺的部分，它的作用是向外辐射或者接收电磁波，而超带宽技术作为一种新型短距离高速无线通信技术正占据主导地位。它是利用纳秒级的时域短脉冲信号进行无线通信的，具有传输速度快、保密性能好、发射功率小和抗干扰能力强等优点。2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)将3.1-10.6GHz划分为民用超宽带频段。

目前，超宽带天线的设计方法主要有：(1)改变接地板或辐射贴片的形态，如采用阶梯型、弧形，但结构复杂，不易加工；(2)引入寄生单元，但会由于新结构的加入，导致天线的尺寸变大，不利于天线的小型化。如专利号为CN104022359A的专利文件中设计的超宽带天线，辐射贴片由大小两个椭圆和一个圆形组合而成，设计复杂，加工困难。因此，设计一款简单化和小型化的超宽带天线具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、外形小巧、制作成本低的超宽带天线，特别是一种基于U型槽和J型槽的超宽带天线。

本发明所采用的技术方案：

一种基于U型槽和J型槽的超宽带天线，其特征是：包括接地金属板(105)、介质基板(104)、50Ω微带馈线(1013)、辐射圆形贴片(101)、J型槽和U型槽(1011)。

所述的一种基于U型槽和J型槽的超宽带天线，其特征是：50Ω微带馈线(1013)、辐射圆形贴片(101)位于介质基板(104)的上表面，接地金属板(105)位于介质基板(104)的下表面。

所述的一种基于U型槽和J型槽的超宽带天线，其特征是：辐射贴片(101)为圆形，J型槽(1012)和U型槽(1011)，且U形槽位于辐射贴片正中，J型槽位于U型槽的左上方。

本发明的优势在于：

(1)本发明设计简单，体型小巧。且本发明设计中的各部分形状均为常用形状，如圆形、矩形等，不包括弧形、阶梯型等复杂结构，设计简单，易于加工。

(2)本发明采用在辐射贴片上刻槽的方法扩展带宽，没有引入其他寄生单元，外形小巧，有利于天线的小型化。

(3)本发明的介质基板采用FR4材料，接地金属板、50Ω微带馈线、辐射贴片采用铜箔材料，这两种材料市面常见，价格低廉，使得天线的制作成本低。

附图说明

图1是本发明的前视图；

图2是本发明的侧视图；

图3是本发明的后视图；

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选方案做进一步描述。

一种基于U型槽和J型槽的超宽带天线，介质基板(104)选用FR4材料，长L1＝24mm、W1＝16.25mm、厚度为1.6mm。FR4材料具有电绝缘性能稳定、平整度好、表面光滑、无凹坑、厚度公差标准的特点，它的电气性能优良，工作温度较高，本身性能受环境影响小，是常用材料，便于制作和工业生产。

50Ω微带馈线(1013)、和辐射圆形贴片(101)位于介质基板(104)的上表面，50Ω 微带馈线(1013)的长为8.8mm、宽为2mm；辐射圆形贴片(101)为圆形，半径等于W1＝5.4mm

辐射圆形贴片(101)上刻有J型槽和U型槽，如图3所示，左上J型槽的长边距离辐射贴片顶端为1.4mm，U型槽底端长边距离辐射贴片顶端距离2.8mm。J型槽的长边W4＝3.0mm、短边长L4＝1.2mm、槽宽0.4mm。U型槽的长边W5＝6.2mm、短边长L3＝1.2mm、槽宽0.4mm。通过调节J型槽和U型槽的相对位置，可以达到较好的匹配效果。

接地金属板(105)位于介质基板(104)的下表面，长等于L1＝24mm、宽等于W1＝16.25mm。