一种对极天线具有一个设置在两个分开的接地元件之间的有源元件。该有源元件和接地元件被成型为提供一斜槽。接地元件可以是平面的或可以是向外弯曲的。在一些实施例中，接地元件采用半抛物线圆锥部分。有源元件和接地元件可以由空气分开。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超宽带天线交叉参考的相关申请本申请要求2001年4月26日提交的申请号为60/286,367的美国专利申请的利益。
本专利技术涉及用于发射和/或接受电磁辐射的天线。
技术介绍
许多应用需要宽带发射和接受天线。这包括在下述领域中的应用：例如医疗成像、雷达、射频结晶学和无线电通信。用在这种用途中的一种类型的天线是微带(microstrip)天线。典型的微带天线是通过在平面电路板基片上形成一成形的金属化层制造的。另一种在基片上的金属化层用作接地平面。美国专利第5,036,335号描述了一种微带天线的例子。平衡带状线天线(balanced stripline antenna)除了有一对接地平面(有源元件每侧一个)之外，类似于微带天线。Guillanton等人发表在Microwave and Optical Technology Letter第19卷第4期(1998年11月)的文章：一种用于超宽带用斜槽天线的新设计(Anew design tapered slotantenna for ultra-wideband applications)公开了一种用带状技术制造的对极Vivaldi天线(antipodal Vivaldi antenna)。微带和带状线天线的缺点是金属化层形成在其上的电介质基片材料负面影响天线某些频率的辐射特性。需要一种能够覆盖很宽频率范围发射、接收和/或接收及发射的天线。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于发射和/或接收电磁辐射的天线。本专利技术的第-->一方面，提供一种对极天线(antipodal antenna)，其包括一个位于一对对称分开的(diverging)匹配的接地元件(ground element)之间的有源元件(active element)。该有源元件和接地元件可以包括导电材料片(sheet)。在一些实施例中，该有源元件和接地元件的内边缘部分在该有源元件和接地元件的远端相互分开以形成斜槽。在本专利技术的各种实施例中，该有源元件和接地元件的内边缘部分采用(follow)凸面指数曲线。该有源元件可以包括支承在较薄部件的端部的宽末端部分(broad distal portion)。该接地元件每个可以包括支承在较薄部件端部的宽末端部分。在该有源元件和接地元件包括宽末端部分处，该有源元件的宽末端部分可以完全在中心线的第一侧(即，在包括该中心线的假想的横向延伸平面的第一侧)，且接地元件的宽末端部分可以完全在中心线的第二侧(即，在横向延伸平面的第二侧)。在各个具体的实施例中，每个接地元件都采用半三次方(semi-cubical)抛物线曲线；弧线；指数曲线；直线(例如接地元件是平面的)；或椭圆曲线。在一些实施例中，接地元件包括有弹性的柔性片，并且该天线包括保持件，将每个有弹性的柔性片保持成在曲线构形。本专利技术进一步的特征和本专利技术的具体实施例在下面描述。附图简单说明在示出了本专利技术的非限制性的实施例的附图中：图1是根据本专利技术的一个实施例的透视图；图2是图1中天线的俯视图；图2A、2B、2C、2D和2E是根据本专利技术实施例的天线的俯视图，其中接地元件具有不同的曲线；图2F和2G是根据本专利技术的实施例的天线的俯视图，其中接地元件被保持在曲线构形中；图3是根据本专利技术实施例的天线的详图，其中该天线包含有同轴电缆连接器；图4是图1中该天线的有源元件的侧视图；图5是图1中该天线的接地元件的侧视图；-->图6是图1中去掉一个接地元件的该天线侧视图；图7示出样机天线的回波损耗(return loss)；图8和图9示出了样机天线在9GHz时E和H平面辐射图。具体实施方式为了提供对本专利技术的更彻底的了解，下面的描述说明本专利技术的具体细节。然而，本专利技术没有这些特定的细节也可以实施。在其他的例子中，没有示出或没有详细描述众所周知的元件以避免不必要地将本专利技术弄得模糊不清。因此，说明书和附图应理解为其义是说明性的而不是限制性的。图1示出了根据本专利技术的天线10。天线10具有对称地位于一对接地元件14之间的有源元件12。每个元件12和14可以由导电材料片制成。该导电材料可以是金属。例如，元件12和14可以由铜片制成。有源元件12与接地元件14电绝缘。有源元件12每侧由一空气隙15与接地元件14分开。接地元件14不平行于有源元件12，而是相互偏离。接地元件14相对于有源元件12对称。在本专利技术的当前优选实施例中，每个接地元件14采用半三次方抛物线曲线。半三次方抛物线曲线上的点(r，θ)满足方程式： r＝atan2θsec2θ (1)在本专利技术的其他实施例中，接地元件14可以以不同的方式分开。例如：图2A示出天线10A的俯视图，其中接地元件14是直的并以角度Φ分开。图2B示出天线10B的俯视图，其中接地元件14采用由下面方程式给出的指数剖面： y＝ef(x) (2)在图2B的例子中，f(x)＝x；图2C示出天线10C的俯视图，其中接地元件14采用弧形；图2D示出天线10D的俯视图，其中接地元件14采用由下面方程给出的椭圆剖面：-->x2a2-y2b2=c2---(3)]]>图2E示出天线10E的俯视图，其中接地元件14采用不规则剖面；接地元件14的曲线形状可以以各种方式形成，包括：·用可以弯曲成具有所希望的曲线形状的柔性材料，例如金属片，制造元件14；·用可铸造的或可模制的材料将元件14铸造成或模制成所希望的形状；或·用具有弹性的柔性材料制造来形成元件14并将元件14保持成弯曲的构形。图2F示出天线10F的俯视图，其中接地元件14用具有弹性的柔性材料制造来形成元件14并将元件14用不导电的细绳16保持在弯曲的构形中。在图2F的实施例中，接地元件14的曲线形状是由细绳16的长度和接地元件14的弯曲特性确定的。图2G示出天线10G的俯视图，其中接地元件14用具有弹性的柔性材料制造并用泡沫塑料(forms)17成型。泡沫塑料17可以只在少数几个点接触接地元件14以使接地元件14附近的电介质材料的数量最少。如图3所示，天线10由通过同轴电缆19提供的信号驱动。天线10可以包含同轴电缆连接器20，其具有中心导体22。有源元件12可以直接固定在中心导电体22上。接地元件14可以连接在电缆连接器20的接地导体23上。在本专利技术的另外的实施例中，有源元件12和接地元件14可以连接于包括印制电路板的基座。天线10的这些元件可以由通过印制电路板的导电元件提供的信号驱动。如图4、图5和图6所示，有源元件12包括支承在较薄部件32端部的宽末端部分30。末端部分30具有弯曲的角落。每个接地元件14也包括支承在较薄部件33端部的宽末端部分31。元件32和33在宽度上可以相互相等并且当从侧面看时沿天线10的中心线37延伸。如图2D所示，当从上面看时元件32和33沿其整个长度基本上相互平行。接地元件14的中间端(medial end)14A是扩展的(flared)。接地元件14的边缘采用合适的曲线。例如，在区段34和36，接地元件14的边缘可以采用椭圆形或指数曲线。在一个实施例中，接地元件14的-->边缘的区段34采用椭圆形曲线而区段36则采用指数曲线。有源元件12的中间端优选是不扩展的。如图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对极天线（１０），包括一个位于一对对称分开的、匹配的接地元件（１４）之间的有源元件（１２）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-4-26 60/286,3671.一种对极天线(10)，包括一个位于一对对称分开的、匹配的接地元件(14)之间的有源元件(12)。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，有源元件(12)和接地元件(14)的内边缘部分(38、39)在有源元件和接地元件的末端部分相互分开以形成斜槽(40)。3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，斜槽(40)是关于中心线(37)对称的。4.根据权利要求2或3所述的天线，其特征在于，有源元件(12)和接地元件(14)的内边缘(38、39)采用凸形指数曲线。5.根据权利要求2到4中任一项所述的天线，其特征在于，有源元件(12)包括支承在较薄部件(32)的端部的宽末端部分(30)。6.根据权利要求2到5中任一项所述的天线，其特征在于，每个接地元件(14)包括支承在较薄部件(33)的端部的宽末端部分(31)。7.根据权利要求5或6所述的天线，其特征在于，有源元件(12)的宽末端部分(30)完全在中心线(37)的第一侧。8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，接地元件(14)的宽末端部分(31)完全在中心线(37)的第二侧。9.根据权利要求1到8中任一项所述的天线，其特征在于，有源元件和接地元件包括具有一定宽度和厚度的导电元件，其中每个部件的厚度显著地小于其宽度。-->10.根据权利要求1到8中任一项所述的天线，其特征在于，有源元件和接地元件每个都包括一片材料。11.根据权利要求1到10中任一项所述的天线，其特征在于，有源元件(12)基本上是平面的。12.根据权利要求10所述的天线，其特征在于，接地元件(14)是弯曲的，并且接地元件所有的弯曲部分的轴线都平行于有源元件的平面。13.根据权利要求1到10中任一项所述的天线，其特征在于，接地元件(14)是弯曲的。14.根据权利要求1到13中任一项所述的天线，其特征在于，每个接地元件(14)采用半三次方抛物线曲线。15.根据权利要求1到13中任一项所述的天线，其特征在于，每个接地元件(14)采用一段圆弧。16.根据权利要求1到13中任一项所述的天线，其特征在于，每个接地元件(14...
【专利技术属性】
技术研发人员：KV多托，M叶德林，
申请(专利权)人：英属哥伦比亚大学，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]
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