[发明专利]一种E形折叠超宽带贴片天线

说明书

本发明公开了一种E形折叠超宽带贴片天线，其包括接地金属板，接地金属板上方设置有与其平行的顶部贴片，顶部贴片与接地金属板之间连接有短路片，顶部贴片上开设有两个矩形的槽口两个槽口将顶部贴片分割成第二支片和两块相同的第一支片；第二支片上连接有折叠贴片，折叠贴片包括第一直角片和第二直角片，第二直角片上设置有同轴线馈电端。本方案在顶部贴片的边沿开设两个矩形的槽口，形成E形结构的天线，再加上下方的直角折叠贴片，实现三个谐振频率构成超宽带，带宽可以达到71.4％。

技术领域

本发明涉及贴片天线技术领域，具体涉及一种E形折叠超宽带贴片天线。

背景技术

与传统微波天线相比，微带贴片天线具有外形小、重量轻、成本低等优点。超宽带(UWB)频率范围从3.10GHz到10.6GHz已经对民用开放；UWB通信系统以其功耗低、数据传输速率高、对其它系统干扰小等优点受到关注，5G通信正是使用USB通信频带。

小型超宽带通信系统也一直是人们所期望的，天线作为通信系统的信号辐射器件，对于通信性能影响至关重要。各种超宽带天线被提出，比如U型缝隙天线，E型缝隙天线，波导馈电平面天线，但大多数为二分之一波长天线，天线尺寸仍较大。而小尺寸天线如四分之一波长E弄或U型缝隙贴片天线，带宽大多在30％左右，此类宽带带宽小，辐射波动大。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种超高宽带、辐射方向具有全向性的E形折叠超宽带贴片天线。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种E形折叠超宽带贴片天线，其包括接地金属板，接地金属板上方设置有与其平行的顶部贴片，顶部贴片与接地金属板之间连接有短路片，顶部贴片的同侧边沿上开设有两个矩形的槽口，两个槽口将顶部贴片分割成第二支片和两块相同的第一支片；第二支片上连接有直角结构的折叠贴片，折叠贴片包括与第二支片连接的第一直角片和与第一直角片垂直的第二直角片，第二直角片位于第一直角片和短路片之间，第二直角片与接地金属板之间设置有间隙，且第二直角片上设置有同轴线馈电端。

进一步地，顶部贴片为矩形结构，顶部贴片的尺寸为：长L₁×宽W₁＝0.338λ₀×0.338λ₀，短路片与顶部贴片上槽口相对的边垂直连接，且短路片的高度H₁＝0.1588λ₀，λ₀为中心频率所对应的自由空间波长。

进一步地，同轴线馈电端位于第二直角片沿Y方向的中心线上，且同轴线馈电端距离第一直角片的距离P＝0.068λ₀，λ₀为中心频率所对应的自由空间波长。

进一步地，第一直角片与第二支片垂直，第二直角片距离接地金属板的高度H₂＝0.056λ₀，第二直角片的边沿与槽口的底部平齐，且槽口的深度L₂＝0.09λ₀，第一支片与第二支片的宽度S相同，且S＝0.034λ₀，第二支片的宽度W₂＝0.225λ₀，λ₀为中心频率所对应的自由空间波长。

进一步地，地金属板与顶部贴片之间和折叠贴片之间的介质为空气或其他介质。

本发明的有益效果为：本方案在顶部贴片的边沿开设两个矩形的槽口，形成E形结构的天线，使贴片天线具有两个接近的谐振频率，从而具有宽带特性；再加上下方的直角折叠贴片，实现三个谐振频率构成超宽带，带宽可以达到71.4％；折叠贴片的馈电点位于第二直角片的中央处，降低了天线在高频上辐射方向的交叉极化，改善高频的交叉极化。