[发明专利]一种超宽带平面单极子天线

说明书

本发明公开了一种超宽带平面单极子天线，包括：介质基板、单极子辐射贴片、集总器件以及接地板。单极子辐射贴片由单极子天线主体和顶端加载构成。单极子辐射贴片靠近接地板部分采用三角形切角，主要用于高频部分的阻抗匹配。天线主体加载的集总元件主要用于降低天线的工作频段和平滑天线在整个频段的增益；单极子顶端加载多条矩形开路枝节，增加天线与地板之间的电容，进一步降低天线的工作频段。本发明通过加载集总元件和添加对地的开路枝节，在保持优良的超宽带特性的同时有效的减小了天线尺寸，便于天线在监测领域的应用。

技术领域

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种超宽带(UWB)天线。

背景技术

随着无线电技术的迅速发展，无线电频率资源需求日益增加，无线电监测与管理面临更多的挑战。作为无线电监测的重要组成部分，监测系统对前端监测天线的宽频带、高增益提出了越来越高的要求。同时，随着低空电子设备的不断发展，如低空飞行的无人机技术等，手持式监测设备面临更大的市场需求。传统的监测天线已不能满足应用的需求。因此，对更宽频带，更高增益，更小型化，更远监测距离的监测天线设计显得尤为迫切。目前，监测天线采用的天线形式主要有单极子天线等，国内外学者相继提出了各种小型化宽带单极子天线设计。在频率较低的情况下，天线的尺寸仍然较大，不适用于一些手持式监测设备的应用。

综上所述，现有的单极子监测天线在小型化，宽频带，高增益方面仍然有一定局限性。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种超宽带平面单极子天线，解决现有监测天线在小型化、宽频带、高增益方面不足的问题。

技术方案：一种超宽带平面单极子天线，包括：

介质基板；接地板；所述介质基板与接地板固定连接；

单极子辐射贴片，包括单极子天线主体和天线顶端加载；所述单极子天线主体由三段三角形切角的覆铜贴片组成；所述单极子辐射贴片靠近所述接地板部分采用三角形切角；所述单极子辐射贴片与接地板之间设有馈电端口；

天线顶端加载，包括在所述单极子天线主体顶端两侧各延伸开路枝节，两侧的所述开路枝节相互对称，所述开路枝节与单极子天线主体平行；

集总器件，包括在所述单极子天线主体顶部与中部之间的覆铜贴片加载第一集总器件，中部与底部之间的覆铜贴片加载第二集总器件，所述馈电端口加载第三集总器件。

进一步的，所述介质基板采用介电常数为2.2的Rogers RT5880介质板，其宽度12cm,高度35cm。

进一步的，所述单极子辐射贴片为介质基板单面覆铜结构。

进一步的，所述单极子辐射贴片总体高34cm，宽12cm。

进一步的，每侧的开路枝节均包括2个独立矩形枝节，每个矩形枝节宽0.8cm，高6cm，相邻矩形开路枝节间隔0.9cm。

进一步的，所述单极子天线主体的覆铜贴片加载集总器件部分均采用三角形切角。

进一步的，所述馈电端口采用50ohm同轴馈电接口。

进一步的，所述第一集总器件包括一个电感值为2nH的串联电感，加载位置距接地板28.45cm；所述第二集总器件包括一个电感值为1uH的电感和一个阻值为750ohm的电阻并联，加载位置距接地板19.25cm；所述第三集总器件包括两组200ohm的电阻和4nH的电感串联后，再进行并联，加载位置为馈电端口。

进一步的，所述介质基板与接地板采用L型立片固定。