具有各向同性辐射方向图的超宽频带天线制造技术

提供了一种具有各向同性辐射方向图的超宽频带天线。该超宽频带天线包括支承板，安装在支承板中的馈电线，辐射元件以及一个接地板，其中辐射元件连接到馈电线用来辐射并接收信号，接地板与馈电线分离并连接到支承板。辐射元件提供至少两个相互交叉的导电板。

【技术实现步骤摘要】
具有各向同性辐射方向图的超宽频带天线
本专利技术涉及一种天线，特别是涉及一种具有各向同性辐射方向图的天线。
技术介绍
由于超宽频带系统的性能，其中该系统使用从3.1GHZ至10.6GHZ的频带，超宽频带天线越来越引人注目，该天线能获得有效的辐射方向图。超宽频带天线利用印制电路板(PCB)技术来设计。因此，超宽频带天线能低成本制造。超宽频带天线能将电脉冲信号和无线电波脉冲信号相互转换。因此，当超宽频带通信系统安装在移动终端时，如果超宽频带天线的辐射特性根据方向而改变，通信质量也会根据移动终端面对的方向而改变。因此，希望超宽频带天线在所有方向发射相同强度的脉冲信号，并在所有方向无失真的接收脉冲信号。具体而言，希望超宽频带天线在高频带以及低频带发射各向同性辐射方向图。图1至图3为传统超宽频带天线的示意性视图。图1的一种超宽频带天线是一种具有大约50％频率带宽的天线。一个倒三角形辐射元件10安装在矩形接地平板14上方，电源提供到共面的波导管结构中。图2的一种超宽频带天线1300是一个平面的超宽频带天线，该天线具有第一和第二椭圆形辐射元件1306和1304。如果辐射方向图(未示出)由于图1和图2示出的超宽频带天线的水平面(图1所示的X-Y面)的频率功能而被观测出，则图1和图2示出的超宽频带天线均示出了低频率的各向同性辐射方向图。然而，当频率变高，辐射将集中在图1的±Y方向，也就是，天线定位的方向。在图1中，参考标记2，12和12a分别代表单极天线，传输线，和传输线12的中心导体。参考标记16和18分别代表辐射元件10的顶部边缘-->和底部边缘。另外，参考20代表变窄的传输区域。在图2中，参考标记1302代表基底，参考标记1306a和1306b代表被分成两个部分的辐射元件1306的部件。参考标记1308和1310分别代表信号馈电源和分段插脚。参考标记1312和1313代表接地插脚。参考标记1315和1317代表第一和第二连接轨迹，参考标记1316代表馈电区域，此外，参考标记1320代表馈电结构，参考标记1322和1324代表馈电结构1320和对应部件1306a和1306b之间的间隙。图3的一种超宽频带天线是平面天线，辐射主要由流过±Z方向的第一和第二辐射元件401和402的电流产生。为了获得超宽频带天线特性，第一和第二辐射元件401和402的Y方向的宽度与第一和第二辐射元件401和402的高度相似。为此，流过±Z方向的电流很宽地分配到±Y方向。与宽带频率中的低频带频率的波长相比，第一和第二辐射元件401和402的宽度显得十分窄。因此，流过第一和第二辐射元件401和402的电流引起的无线电波辐射在±Y方向和±X方向产生相长干涉，导致产生水平面(X-Y平面)上的各向同性辐射方向图。但是，如果频率增加，并因此第一和第二辐射元件401和402的带宽比得上相应频率的波长，则辐射图改变。换句话说，由Y方向分布的电流辐射的无线电波在±X方向产生和低频带类似的相长干涉，但是当辐射无线电波达到±Y轴时，它产生相消干涉。结果，由在邻近于±Y轴位置的Y方向分布的电流辐射的无线电波的强度可以比在±X方向分布的电流辐射的无线电波的强度小。这样，当频率变高，图3的平面天线可能因为广泛地分布在Y方向的电流而损失各向同性辐射特性。在图3中，参考标记400表示作为一种支持平面的绝缘基底，其支持第一和第二辐射元件401和402。参考标记403代表馈电线，其将功率馈电第一辐射元件401。如上所述，传统超宽频带天线具有的问题是，随着频率增加辐射集中在特定方向，也就是，辐射方向图严重的畸变。传统超宽频带天线的这些问题使得很难将超宽频带传输系统应用到移动终端。
技术实现思路
-->本专利技术提供一种超宽频带天线，该天线能获得同性辐射方向图。根据本专利技术的一个方面，提供一种超宽频带天线，其包括：一个支承板；安装到支承板上的馈电线；连接到馈电线的辐射元件，用来辐射并接收信号；与馈电线分离的并与支承板连接的接地板，其中辐射元件提供至少两个交叉导体板。支承板可以是一个PCB(印制电路板)或者环氧树脂基底。该馈电线可以与接地板结合构成CPW(共面波导)结构。另外，馈电线可以插入形成在支承板上的凹槽。馈电线可以安装在支承板的前表面，并且接地板可以覆盖在支承板的后表面。两个导体板可以具有同样或者复杂的形状。两个导体板之一可以旋转的安装。本专利技术的超宽频带天线能在从低频带到高频带的超宽频带范围内获得在水平面上稳定的各向同性辐射方向图。因此，应用超宽频带通信系统到移动终端是没有问题的，并且可以获得优异的通信质量而不用考虑移动终端的方向。附图说明本专利技术的上述和其它特征和优点将通过参考附图的详细实施例的描述而变得更加明显，其中：图1和图2分别为传统超宽频带天线的透视图和前视图；图3是传统平面超宽频带天线的透视图；图4是根据本专利技术的一个实施例的一种超宽频带天线的透视图；图5是示出了图4的超宽频带天线中的第二辐射元件的变形的透视图；图6是示出了图4的第二辐射元件及其结构上的变型的平面图；以及图7至图10是根据图3的传统超宽频带天线和图4的本专利技术的天线的四个频率下的辐射方向图的平面图。具体实施方式本专利技术将参考附图更全面的描述，在附图中本专利技术的实施例被示出。然而，本专利技术可以以多种形式实现并不限制于这里陈述的实施例；与此相反，提供这些实施例以使得公开彻底和完全，并将全面的传达本专利技术的概-->念给本领域的技术人员。在附图中，层的厚度和范围为了清楚而被放大。同样的附图中的参考标记表示同样的元件，因此它们的描述将被省略。在图4中，示出了根据本专利技术的具有各向同性辐射方向图的超宽频带天线，其将被称为本专利技术的天线。参考图4，本专利技术的天线包括第一辐射元件301，第二辐射元件302以及将功率馈给到第一辐射元件301的馈电线303。第二辐射元件302可以是用于接地的导电板。第二辐射元件302被分成两个部分并连接到支承板300的一个表面。该馈电线303连接到支承板300，该板位于第二辐射元件302的两个部分之间，并于第二辐射元件302平行。因此，馈电线303位于第二辐射元件302的相同表面上。结果，本专利技术的天线具有共面波导(CPW)馈电结构。支承板300可以是一个绝缘基底，例如，印制电路板(PCB)或者FR-4环氧树脂基底。同时，馈电线303和第二辐射元件302可以提供在彼此不同的表面上。例如，如图5所示，馈电线303可以以微带的形式提供在支承板300的第一表面上，并且第二辐射元件302可以是支承板300的第二表面，其和第一表面相反。这样，因为馈电线303和第二辐射元件302位于彼此不同的表面上，第二辐射元件302不需要为了馈电线303的安装而被分成两个部分。换句话说，第二辐射元件302可以设置在支承板300的整个第二表面。回到图4，第一辐射元件301连接到馈电线303的上部末端部分，并提供相互交叉的第一和第二导电板301a和301b。第一和第二导电板301a和301b可以作为单独物体被组装或者也可以形成为一体。第一和第二导电板301a和301b可以是，例如，铜(Cu)板或者铝(Al)板。第一和第二导电板301a和301b可以相互垂直交叉，但是这不是必须的。例如，如图6所示，第二导电板301b可以位于第一或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超宽频带天线，包括：支承板；安装在支承板中的馈电线；辐射元件，该元件连接到馈电线以辐射和接收信号；接地板，该板与馈电线分离并连接到支承板，其中，辐射元件具有至少两个相互交叉的导电板。

【技术特征摘要】
KR 2003-12-8 88777/031.一种超宽频带天线，包括：支承板；安装在支承板中的馈电线；辐射元件，该元件连接到馈电线以辐射和接收信号；接地板，该板与馈电线分离并连接到支承板，其中，辐射元件具有至少两个相互交叉的导电板。2.如权利要求1所述的超宽频带天线，其中支承板为PCB(印制电路板)或者环氧树脂基底。3.如权利要求1所述的超宽频带天线，其中馈电线与接地板结合构成CPW(共面波导)结构。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：权度熏，李成洙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]