[发明专利]一种共面波导馈电的单极微带天线

说明书

本发明涉及一种共面波导馈电的单极微带天线，包括馈电部分，所述馈电部分采用共面波导馈电，所述共面波导包括介质基板和馈电线，所述介质基板中心设有传输导带单元，所述传输导带单元两边设有接地板单元，所述介质基板上贴有辐射单元，所述辐射单元为矩形框，所述矩形框的第一个内角上加载有1/4圆环单元，第二内角上加载有方形环单元，第三个内角和第四个内角上均加载有1/4圆形单元，其中两个1/4圆形单元中的一个与谐振枝节相连；所述馈电线位于矩形框底边的缺口处，并与拟L型单元相连。本发明突破了频带较窄、增益较低等缺点，扩展了微带贴片天线应用在该频段内的范围。

技术领域

本发明涉及微带天线技术领域，特别是涉及一种共面波导馈电的单极微带天线。

背景技术

天线的大发展时期可以从20世纪50年代末算起，随着无线通信应用领域的不断扩展和集成电路的日益改善，人们对天线也提出来多方面的要求，如性能上的高增益/宽频带/多频段、结构上的简单/小体积/轻重量、工艺上的平面化易制造等。传统天线因元件构成固定，隐蔽性与抗干扰性差，集成度不高已慢慢淡出某些领域的应用，为满足无线通信的需求，人们开始研究优质天线。随着信息科技的迅速发展，天线也随着现代通信系统或探测系统向小型化、多频化、高性能、宽频带以及高集成化方向发展。微带天线作为一种新型天线，因具有独特优点而广受国内外研究学者的热切关注，如体积小、低剖面、重量轻、易于加工集成、易共形等特点。目前，随着微带天线理论研究的加深及应用的扩展，微带天线技术已经成广泛渗透于空间技术、医学、移动通信、遥测、卫星等大量无线通信系统中，并在众多学科中得以研究。

近几十年来学者对微带天线的研究及不断改进，给微带天线的设计带来了众多方法，如多频段技术常采用层叠法、多枝节法(L型枝节、F型枝节、G型枝节等)、开槽法；宽频带技术方法有：加载寄生贴片法、多缝隙法、短路探针法等，这些技术能够有效实现天线的小型化、宽频带、多拼化、高增益指标，从而提高系统的通信质量并满足实际应用的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种共面波导馈电的单极微带天线，突破了频带较窄、增益较低等缺点，扩展了微带贴片天线应用在该频段内的范围。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种共面波导馈电的单极微带天线，包括馈电部分，所述馈电部分采用共面波导馈电，所述共面波导包括介质基板和馈电线，所述介质基板中心设有传输导带单元，所述传输导带单元两边设有接地板单元，所述介质基板上贴有辐射单元，所述辐射单元为矩形框，所述矩形框的第一个内角上加载有1/4圆环单元，第二内角上加载有方形环单元，第三个内角和第四个内角上均加载有1/4圆形单元，其中两个1/4圆形单元中的一个与谐振枝节相连；所述馈电线位于矩形框底边的缺口处，并与拟L型单元相连。

所述谐振枝节包括水平枝节、第一竖直枝节、第二竖直枝节和第三竖直枝节，所述第一竖直枝节的一端与所述两个1/4圆形单元中的一个相连，另一端与水平枝节的一端相连，水平枝节的另一端与第二竖直枝节的一端相连，第二竖直枝节的另一端位于水平枝节下方；所述水平枝节上还与第三竖直枝节的一端相连，第三竖直枝节的另一端位于水平枝节的上方；所述第三竖直枝节到第一竖直枝节的距离小于到第二竖直枝节的距离。

所述拟L型单元包括竖直矩形部分、水平矩形部分和半圆部分，所述馈电线连接在水平矩形部分的中间位置，所述水平矩形部分的侧面连接有竖直矩形部分，所述竖直矩形部分的上部连接有半圆部分。

所述矩形框上下两条边的宽度为7mm，左右两条边的宽度为6mm。

所述1/4圆环单元的内圆半径为6mm，宽度为3mm。

所述方形环单元的内边长为5mm，宽度为3mm。

所述1/4圆形单元的半径为12mm。