[发明专利]一种新型超宽带平面单极子天线

权利要求书

1.一种新型超宽带平面单极子天线，该天线包括介质基板(1)，辐射贴片(2)，微带馈线(3)，匹配微带线(4)，接地贴片单元(5)，其特征在于：

所述的辐射贴片(2)、微带馈线(3)与匹配微带线(4)均印制在所述介质基板的(1)的上表面，所述接地贴片单元(5)印制在介质基板(1)的下表面。

所述的辐射贴片(2)采用五阶阶梯结构。

所述的匹配微带线(4)采用宽度线性渐变的形式，其最下端与50Ω微带馈线的最上端连接，最上端与辐射贴片(2)的第一层的最下端连接。

所述的辐射贴片(2)、微带馈线(3)、匹配微带线(4)、接地贴片单元(5)为对称结构，对称轴为介质基板(1)的中轴线。

所述的接地贴片单元(5)的左上角和右上角进行对称切角处理，切角关于所述接地贴片单元(5)的中轴线对称，形成切角缺陷地结构。

2.根据权利要求1所述的一种新型超宽带平面单极子天线，其特征在于：所述的介质基板为矩形。

3.根据权利要求1所述的一种新型超宽带平面单极子天线，其特征在于：所述的介质基板的采用F4B板材，其相对介电常数εr为2.2，损耗角正切为0.001。

4.根据权利要求1所述的一种新型超宽带平面单极子天线，其特征在于：所述介质基板的宽度W为11mm，长度L为29.1mm，厚度H为0.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种新型超宽带平面单极子天线，其特征在于：所述辐射贴片(2)采用五层阶梯型辐射单元。从与所述匹配微带线(4)连接处开始分别为第一层、第二层、第三层、第四层和第五层，其中各层之间相互连接，第五层的上端延申到所述介质加基板(1)的上边缘。从第一到第五层各层的长度w₁，w₂，w₃，w₄，w₅的取值分别为1.8mm，3.6mm，6mm，8.8mm与9.8mm；从第一到第五层各层的宽度L₁，L₂，L₃，L₄，L₅的取值分别为0.85mm，0.65mm，1.8mm，2mm与5mm。

6.根据权利要求1所述的一种新型超宽带平面单极子天线，其特征在于：所述微带馈线的特征阻抗为50Ω，根据微带线阻抗计算公式，其宽度feed_w取值为1.5mm，长度feed_l取值为4mm。

7.根据权利要求1所述的一种新型超宽带平面单极子天线，其特征在于：所述的匹配微带线的采用宽度线性渐变形式，宽边满足50Ω微带线特性并与所述微带馈线(3)的上端连接，宽边feed_w取值为1.5mm，窄边与所述辐射贴片(2)第一层的最下端连接，优化后宽度feed_w2取值为0.4mm，匹配微带线长度feed_l2取值为11mm。

8.根据权利要求1所述的一种新型超宽带平面单极子天线，其特征在于：所述的接地贴片单元的宽度与介质基板的宽度相同，其最下端延伸到所述介质基板(1)的最下端边缘；左右两端分别延伸到所述介质基板(1)的左右边缘处；其上端处于所述辐射贴片(2)第一层的最下端的下面，两者高度差g为0.7mm。

9.根据权利要求1所述的一种新型超宽带平面单极子天线，其特征在于：所述的接地贴片单元上端的左右两角被切除，切角的长度cut_l为3mm，切角的宽度cut_w为2mm。

10.根据权利要求1所述的一种新型超宽带平面单极子天线，其特征在于：所述的辐射贴片、微带馈线、匹配微带线和接地贴片单元均采用金属覆铜，覆铜厚度为0.035mm。