一種具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，該天線在天線本體外圍附加對稱的外圍枝節(jié)，使天線上形成新的電流通路來增加電長度從而達到減小天線的尺寸和拓寬頻帶寬度的目的；在外圍枝節(jié)與天線本體之間增加關于天線中心對稱的附加枝節(jié)，這樣可以進一步增加新的電流通路并調(diào)節(jié)天線整體阻抗匹配，從而得到符合S11參數(shù)要求(小于?10dB)的高頻段，實現(xiàn)天線的雙工作頻段。
【專利說明】
一種具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種天線，具體涉及一種具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線。
【背景技術】
[0002]天線是無線通信領域中最重要的部件之一，主要的功能是接收發(fā)射電磁波。隨著社會的發(fā)展，科技的進步，無線電的應用頻段也被不斷地擴展，進而促進了超寬帶電磁學的產(chǎn)生。在超寬帶頻段內(nèi)，作為超寬帶無線電系統(tǒng)中不可缺少的一員，超寬帶天線的研究也因此變得相當有意義。
[0003]一些工作在UHF波段的無線通信產(chǎn)品(譬如中國移動多媒體廣播(CMMB))，因為信號波長較長，而且?guī)捒缍却?，為了有效接收信號，需要采用較大的天線，實際工程中一般大多采用拉桿天線，這顯然不利設備的便攜。印刷天線是天線小型化技術的一個主要方向，開展印刷結構的UHF天線寬頻帶、小型化研究是一件有意義的工作。論文“一種寬帶UHF印刷偶極子天線的設計”公開的印刷天線體積較大且頻帶寬度較小，而且此論文所述的天線無法兼顧高頻特性。專利號為1988258A公開了一種雙錐天線，天線雖然具有雙工作頻段但是體積太大，不利設備的便攜。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決平面雙錐天線在0.37GHz-0.91GHz頻段體積較大且頻帶寬度窄以及無法兼顧高頻2.11GHZ-2.57 GHz特性的技術問題，本實用新型提供了一種具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，包括基板和固定在基板上的平面雙錐形天線本體，所述平面雙錐形天線本體的外周設有外圍枝節(jié)，所述外圍枝節(jié)包括4個枝節(jié)單元，所述枝節(jié)單元對稱分布在所述天線本體的兩側(cè)，所述枝節(jié)單元與所述天線本體之間設有附加枝節(jié)，所述附加枝節(jié)包括2個枝節(jié)一和2個枝節(jié)二，2個所述枝節(jié)一分布在對角的2個枝節(jié)單元上，2個所述枝節(jié)二分布在其余的2個枝節(jié)單元上;所述枝節(jié)單元包括一段和二段，所述一段垂直于天線本體的錐體的高，且所述一段的一端與錐體的腰相連，另一端與所述二段的一端相連，所述二段的另一端與所述錐體的底角相連;所述枝節(jié)一包括一節(jié)和二節(jié)，所述枝節(jié)二包括三節(jié)和四節(jié)，所述一節(jié)、二節(jié)、三節(jié)、四節(jié)均與所述一段平行。
[0006]進一步，所述外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)的寬度均為l_4mm。
[0007]進一步，所述外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)的寬度均為3mm。
[0008]進一步，所述一段距離天線本體中心的垂直距離為2-3.5mm。
[0009]進一步，所述一節(jié)距離天線本體中心的垂直距離為28-32mm。
[00? O]進一步，所述一段的長度為68.6mm，所述一節(jié)的長度為52.5mm，所述二節(jié)的長度為33.5mm，所述三節(jié)的長度為46.7mm，所述四節(jié)的長度為25mm。[0011 ] 進一步，所述基板的尺寸為252.8mm X 150mmX 0.5mm。
[0012]進一步，所述基板的材質(zhì)為FR-4環(huán)氧玻璃纖維板。
[0013]進一步，所述天線本體、外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)的材質(zhì)均為銅。
[0014]本實用新型所達到的有益技術效果:本實用新型提供的一種具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，該天線在天線本體外圍附加對稱的外圍枝節(jié)，使天線上形成新的電流通路來增加電長度從而達到減小天線的尺寸和拓寬頻帶寬度的目的;在外圍枝節(jié)與天線本體之間增加關于天線中心對稱的附加枝節(jié)，這樣可以進一步增加新的電流通路并調(diào)節(jié)天線整體阻抗匹配，從而得到符合Sll參數(shù)要求(小于-1OdB)的高頻段，實現(xiàn)天線的雙工作頻段。
【附圖說明】
[0015]圖1本實用新型俯視結構不意圖；
[0016]圖2本實用新型Sll參數(shù)折線圖；
[0017]圖3本實用新型增益折線圖；
[0018]圖4本實用新型xoz平面和yoz平面福射方向圖；
[0019]圖5本實用新型之外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)端口對Sll參數(shù)的影響曲線圖；
[0020]圖6本實用新型之一段距離天線本體中心的垂直距離對Sll參數(shù)的影響曲線圖；
[0021]圖7本實用新型之一節(jié)距離天線本體中心的垂直距離對Sll參數(shù)的影響曲線圖。
[0022]其中:1基板;2—段;3二段;4一節(jié);5二節(jié);6三節(jié);7四節(jié);8天線本體;9饋電端口。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0024]如圖1所示，本實用新型提供一種具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，包括基板I和固定在基板上的平面雙錐形天線本體8，所述平面雙錐形天線本體8的外周設有外圍枝節(jié)，所述外圍枝節(jié)包括4個枝節(jié)單元，所述枝節(jié)單元對稱分布在所述天線本體8的兩偵U，所述枝節(jié)單元與所述天線本體8之間設有附加枝節(jié)，所述附加枝節(jié)包括2個枝節(jié)一和2個枝節(jié)二，2個所述枝節(jié)一分布在對角的2個枝節(jié)單元上，2個所述枝節(jié)二分布在其余的2個枝節(jié)單元上;所述枝節(jié)單元包括一段2和二段3，所述一段2垂直于天線本體8的錐體的高，且所述一段2的一端與錐體的腰相連，另一端與所述二段3的一端相連，所述二段3的另一端與所述錐體的底角相連;所述枝節(jié)一包括一節(jié)4和二節(jié)5，所述枝節(jié)二包括三節(jié)6和四節(jié)7，所述一節(jié)4、二節(jié)5、三節(jié)6、四節(jié)7均與所述一段2平行。
[0025]該天線在天線本體8外圍附加對稱的外圍枝節(jié)，使天線上形成新的電流通路來增加電長度從而減小天線的尺寸和拓寬頻帶寬度;在外圍枝節(jié)與天線本體之間增加關于天線中心對稱的附加枝節(jié)，這樣可以增加新的電流通路調(diào)節(jié)匹配從而得到符合Sll參數(shù)要求(-1OdB)的高頻段，實現(xiàn)天線的雙工作頻段。圖2為Sll參數(shù)折線圖，即回波損耗參數(shù)折線圖，從圖2可知，該天線的SI I參數(shù)在-1OdB以下的頻帶為0.37GHz-0.91GHz和2.1 lGHz-2.57 GHz。在這兩個頻帶內(nèi)，該天線具有良好的阻抗匹配和輻射特性；圖3為本實用新型增益折線圖，從圖3可知，該天線的增益在低頻段(0.37GHz-0.91GHz)內(nèi)從0.67dBi到2.8dBi直線上升，而在高頻段(2.1 lGHz-2.57GHz)內(nèi)在2.09dBi到2.94dBi范圍內(nèi)波動；圖4為本實用新型xoz平面和yoz平面輻射方向圖，從圖4可知，xoz平面輻射方向近似全向性，yoz平面輻射方向主要集中在285度一 75度和105度一255度這兩個范圍之間，其中，x、y方向如圖1所示。
[0026]眾所周知，天線Sll參數(shù)特性各種因素的影響，在本文中，具體公開了外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)寬度、一段和一節(jié)距離天線本體中心的垂直距離對天線Sll參數(shù)特性的影響；因此，所以當所述外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)的寬度Wi均為1-4mm時，天線的S11參數(shù)特性均較好，尤其，當外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)的寬度W1均為3mm時，天線的SI I參數(shù)特性均為最佳，如圖5所示。所述一段2距離天線本體中心的垂直距離為2-3.5mm，天線的Sll參數(shù)特性均較好，尤其，當一段2距離天線本體中心的垂直距離為2.5mm時，天線的Sll參數(shù)特性均最好，如圖6所示。所述一節(jié)4距離天線本體中心的垂直距離為28-32mm時，距離的改變對UHF低頻段影響很小，但是對覆蓋在2.4GHz左右的高頻段頻帶的影響較大，天線的Sll參數(shù)特性較好，當垂直距離為30mm時，天線的SI I參數(shù)特性最好，如圖7所示。
[0027]本實用新型所述基板I的長度Ls為252.8mm、寬Ws為150mm、厚度H為0.5mm，天線本體8的錐體的底邊L為130mm、高W為120mm ；枝節(jié)單元中:一段2的長度Li為68.6mm，附加枝節(jié)中，一節(jié)4的長度L2為52.5mm、二節(jié)5的長度L3為33.5mm、三節(jié)6的長度L4為46.7mm、四節(jié)7的長度Ls為25mm;通過在天線本體8的外圍增加外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)來增加電長度，從而縮小了天線的整體尺寸，
[0028]另外，所述基板I的材質(zhì)為FR-4環(huán)氧玻璃纖維板，所述天線本體8、外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)的材質(zhì)均為銅，從而大大降低了本實用新型的制作成本。
[0029]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，其特征在于:包括基板和固定在基板上的平面雙錐形天線本體，所述平面雙錐形天線本體的外周設有外圍枝節(jié)，所述外圍枝節(jié)包括4個枝節(jié)單元，所述枝節(jié)單元對稱分布在所述天線本體的兩側(cè)，所述枝節(jié)單元與所述天線本體之間設有附加枝節(jié)，所述附加枝節(jié)包括2個枝節(jié)一和2個枝節(jié)二，2個所述枝節(jié)一分布在對角的2個枝節(jié)單元上，2個所述枝節(jié)二分布在其余的2個枝節(jié)單元上;所述枝節(jié)單元包括一段和二段，所述一段垂直于天線本體的錐體的高，且所述一段的一端與錐體的腰相連，另一端與所述二段的一端相連，所述二段的另一端與所述錐體的底角相連;所述枝節(jié)一包括一節(jié)和二節(jié)，所述枝節(jié)二包括三節(jié)和四節(jié)，所述一節(jié)、二節(jié)、三節(jié)、四節(jié)均與所述一段平行。2.根據(jù)權利要求1所述的具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，其特征在于:所述外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)的寬度均為l-4mm。3.根據(jù)權利要求2所述的具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，其特征在于:所述外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)的寬度均為3mm。4.根據(jù)權利要求1所述的具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，其特征在于:所述一段距離天線本體中心的垂直距離為2-3.5mm。5.根據(jù)權利要求1所述的具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，其特征在于:所述一節(jié)距離天線本體中心的垂直距離為28-32mm。6.根據(jù)權利要求1所述的具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，其特征在于:所述一段的長度為68.6mm，所述一節(jié)的長度為52.5mm，所述二節(jié)的長度為33.5mm，所述三節(jié)的長度為46.7mm，所述四節(jié)的長度為25mm。7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，其特征在于:所述基板的尺寸為252.8mm X 150mm X 0.5mm。8.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，其特征在于:所述基板的材質(zhì)為FR-4環(huán)氧玻璃纖維板。9.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的具有外圍及對稱枝節(jié)的平面雙錐超寬帶天線，其特征在于:所述天線本體、外圍枝節(jié)和附加枝節(jié)的材質(zhì)均為銅。
【文檔編號】H01Q5/364GK205429150SQ201620229335
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】楊凌升, 李春, 程鉍峪
【申請人】南京信息工程大學