[实用新型]一种小型叉形辐射单元开口环形共面波导全向超宽带天线

摘要

本实用新型公开了一种小型叉形辐射单元开口环形共面波导全向超宽带天线。通过曲流技术对矩形微带贴片表面电流强度分布状况进行改变，并对环形地导体进行开口设计，使开口环形共面波导结构的特性阻抗为50Ω。利用CST软件对天线结构进行仿真和优化，天线在3.1～10.6GHz范围内回波损耗均小于-10dB、驻波比小于2、增益为2.8～5.7dB且全向辐射特性好。本实用新型天线结构简单、体积小、剖面低，可广泛应用于便携式短距离通信系统。

主权项

一种小型叉形辐射单元开口环形共面波导全向超宽带天线，包括介质基板(1)、环形地导体(4)、叉形主辐射单元(7)、阻抗变换器(8)和中心矩形馈线(9)；其特征在于：所述环形地导体(4)、叉形主辐射单元(7)、阻抗变换器(8)、中心矩形馈线(9)沿同一纵向中心轴对称分布且都印刷在介质基板(1)的同一面上；所述介质基板(1)的长为l1、宽为w1；所述环形地导体(4)包含环形贴片(2)和矩形馈线(3)两部分，环形贴片(2)外径为r1、内径为r2，且w1=2r1，环形贴片(2)外径所在圆与介质基板(1)的顶边缘和左右两侧边缘分别相切；在环形贴片(2)的顶端设有宽为w7的上端矩形开口(5)，在近馈源端(10)的环形贴片(2)的底部位置设有宽为w2+2*s1的下端矩形开口(6)；矩形馈线(3)的长为l6、宽为w5，矩形馈线(3)的上端与环形贴片(2)的下端相接，矩形馈线(3)的下端与馈源端(10)相连；两矩形馈线(3)沿所述纵向中心轴对称分布，且相距w2+2*s1；       在环形地导体(4)的中空部位设有沿所述纵向中心轴对称分布，且从上至下依次相连的叉形主辐射单元(7)、阻抗变换器(8)和中心矩形馈线(9)；中心矩形馈线(9)的长为l2、宽为w2，且底端与馈源端(10)相连、顶端与阻抗变换器(8)的底端相连；所述中心矩形馈线(9)与两侧的矩形馈线(3)之间的间隙分别为s1；所述阻抗变换器(8)的长为l3、宽为w3；叉形主辐射单元(7)与阻抗变换器(8)的两侧相连、二者底部齐平，叉形主辐射单元(7)底部宽为w6、高度为l4+ l3；叉形主辐射单元(7)外侧三角突起结构离叉形主辐射单元(7)底部高度为l5、宽度为w4，两侧三角突起结构保持一致并沿所述纵向中心轴对称分布；       所述各参数的取值范围为l2：7~9mm；l3：3~4mm；l4：11~13mm；l5：4~5mm；l6：5~6mm；w2：3~3.5mm；w3：5~7mm；w4：4~7mm；w5：4.9~5mm；w6：2~3mm；w7：7~9mm；r2：12~14mm；s1：0.2~0.4mm。