本发明专利技术属于天线领域，具体涉及一种宽带通信天线。目的是解决常规杆状微波全向天线占空间体积大，安装不便，带宽较窄等问题。该天线包括天线本体及同轴馈电连接器，天线本体是长条状的介电常数小于5的印制板，印制板上印制有蛇形金属结构。本发明专利技术通过将常规单极子天线末端进行了弯曲结构的变形且引入介电常数相对较高的印制板结构，天线电长度没有改变，实际高度却得到了有效的缩减，实现了天线的小型化，且加工制作容易成本低；全天线主体为印制板结构，没有其它复杂结构件，使得天线的一致性良好，便于天线的批量生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天线领域，具体涉及一种宽带通信天线，尤其是具有宽带小型化特性的全向通信天线。
技术介绍
ISM (Industrial, Scientific and Medical)频段即工业，科学和医用频段，这是一个自由开放的短距离无线通信频段，主要用于工业、科学、医疗研究方面的无线通信应用。欧美日等国家的无线管理机构分别设置了各自的ISM频段。在美国，该频段是依据美国联邦通信委员会FCC (Federal Communications Commission)所定义出来,可用的频段包括27MHz，26(T470MHz，902 928MHz和2. 4GHz。在欧洲，ISM频段的标准中心频率为433MHz、868MHz 和 2. 4GHz。目前，国际上最常用的 ISM 频段是 433MHz、868MHz、915MHz 及 2. 4GHz。 近年来，随着现今对小业务流量、低成本、低功耗的无线通信需求的逐渐增强，ISM频段可以很好的应用于各种场合，如与计算机串口的无线互联，工业控制、科学研究、医疗及家庭无线接入控制(如自动车库门开关，汽车无线钥匙，家庭无线门窗锁，无线遥控玩具，无线远程抄表或者利用无线摄像机发送视频等)，这些需求具有数据量小，使用不受限制，结构简单、价格低廉、可靠性高等特点。中心频率为433MHz的频段是研究和开发试验中较为常用的ISM频段。从微波频段划分的角度来讲，该频段属于UHF波段，其频率较低，波长较长，这必然造成该频段常用的杆状全向天线尺寸偏大，这些类型的天线高度均超过半波长或者四分之一波长，天线高度太大导致其占用的体积空间较大，全向性能较差，并且馈电结构也难于设计，使得天线的带宽较窄。考虑到上述情况，有必要为实际无线通信平台开发一种宽带小型化全向天线系统，提供比现有的天线设计更理想的电磁及物理结构特性。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种宽带通信天线，解决常规杆状微波全向天线占空间体积大，安装不便，带宽较窄等问题。本专利技术所采用的技术方案是一种宽带通信天线，包括天线本体及同轴馈电连接器，天线本体是长条状的介电常数小于5的印制板，印制板上印制有蛇形金属结构。如上所述的一种宽带通信天线，其中所述蛇形金属结构的始端与印制板正面下半部分的微带阻抗变换线直接相连，蛇形金属结构的末端通过通孔与印制板背面上半部分的直通微带导线相连；印制板背面下半部分全覆盖金属层，作为微带金属地；所述直通微带导线与微带金属地通过片式电阻连接；所述同轴馈电连接器的同轴内芯与微带阻抗变换线相连接，同轴外导体与微带金属地相连接。如上所述的一种宽带通信天线，其中所述印制板基材为FR4，其常温介电常数为4.4。如上所述的一种宽带通信天线，其中所述片式电阻为120Q。如上所述的一种宽带通信天线，其中所述印制板高度小于中心频率对应波长的20%。如上所述的一种宽带通信天线，其中所述同轴馈电连接器还包括同轴正面法兰支架和同轴背面法兰支架，且两者之间的缝隙为I. 8_。本专利技术的有益效果是I.本专利技术因为将常规单极子天线末端进行了弯曲结构的变形且引入介电常数相对较高的印制板结构，天线电长度没有改变，实际高度却得到了有效的缩减，实现了天线的小型化； 2.由于在天线结构中引入了片式电阻元件，改变了天线的电流分布，使得天线可以在较宽频率范围内接收或发射垂直极化的电磁波，满足天线的带宽要求；由于整个天线的高度较低且结构的左右似轴对称特性，可以使得天线在水平面360度范围内辐射场均匀分布。3.本专利技术用于发射和接收垂直极化电磁波，其结构简单，整个天线辐射体仅由介电常数为4. 4的FR4印制板及一个阻值为120Q的片式电阻构成，加工制作容易且成本低；全天线主体为印制板结构，没有其它复杂结构件，使得天线的一致性良好，便于天线的批量生产；4.本专利技术提供的天线总体高度能够达到常规偶极子天线的36%，常规单极子天线的72%，有效缩小了天线的体积，实现了天线的小型化；5.该天线匹配容易，带宽较宽，可直接用50 Q同轴线馈电，其相对带宽可达28%，尤其可以完全满足中心频率为433MHz的ISM频段的通信需求。附图说明图I为本专利技术提供的一种宽带通信天线的正面图；图2为本专利技术提供的一种宽带通信天线的背面图；图3为本专利技术提供的一种宽带通信天线的侧面图；图4为天线的驻波比与频率的关系示例；图5为天线的水平面归一化方向图示例。图6为天线的实际使用范例示意图；图中1.天线本体，Ia.蛇形金属结构，Ib.微带阻抗变换线，Ic.直通微带导线，Id.微带金属地，Ie.片式电阻，2.同轴馈电连接器，2a.同轴内芯，2b.同轴外导体，2c.同轴正面法兰支架，2d.同轴背面法兰支架，3.通孔，4.天线罩，5.天线底座。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术提供的一种宽带通信天线进行介绍如图f 3所示，一种宽带通信天线，包括天线本体I及同轴馈电连接器2，天线本体I是长条状的介电常数小于5的印制板，印制板上印制有蛇形金属结构la，蛇形结构的始端与印制板正面下半部分的微带阻抗变换线Ib直接相连，蛇形结构的末端通过通孔3与印制板背面上半部分的直通微带导线相连；印制板背面下半部分全覆盖金属层，作为微带金属地Id ;印制板背面上半部分的直通微带导线Ic与下半部分的金属地通过片式电阻Ie连接；同轴电缆的内导体与印制板正面下半部分的微带阻抗变换线Ib相连接，同轴外导体(2b)与印制板背面下半部分的金属地相连接。为达到更好的效果，可对各部分进行如下优选天线本体I印制板基材为FR4,其常温介电常数为4. 4。长条状印制板主要包括蛇形金属结构la、微带阻抗变换线Ib (长度为四分之一波导波长)、直通微带导线lc、微带金属地ld、120Q的片式电阻le。印制在长条状FR4印制板正面上半部分的蛇形金属结构Ia是天线的结构主体，蛇形结构Ia的始端与FR4印制板正面下半部分的微带阻抗变换线Ib直接相连，蛇形结构Ia的末端通过通孔3与FR4印制板背面上半部分的直通微带导线Ic相连；FR4印制板背面下半部分全覆盖金属层，是微带的金属地ld，FR4印制板背面上半部 分的直通微带导线Ic与下半部分的地Id通过120 Q的片式电阻Ie连接，进而整个天线成为一个结构整体。同轴馈电连接器2可以选用市售产品，本实施例中选用的是陕西华达科技有限公司生产的SMA-KHD9A，其同轴正面法兰支架2c与同轴背面法兰支架2d之间的缝隙可优选为I. 8mm,刚好使厚度为1_的天线印制板插入且留出焊接余地。同轴馈电连接器2的同轴内芯2a与天线I的微带阻抗变换线Ib焊接，同轴背面法兰支架2d与天线I的微带金属地Id焊接(同轴背面法兰支架2d与同轴外导体2b电连通)。为了使馈电结构更加稳固，可在馈电电缆与天线接口处堆积涂覆绝缘胶。天线本体I的蛇形金属结构Ia及与之连通的直通微带导线Ic是起辐射作用的最主要部件，用于向空间辐射电磁波，当发射信号时，同轴馈电连接器2输入外接发射机的发射信号，同轴接头输出的能量激起天线本体I蛇形金属结构Ia及直通微带导线Ic上的表面电流，从而产生垂直极化辐射；由于将常规单极子天线末端变形为弯曲的蛇形金属结构Ia且引入介电常数相对较高的FR4印制板结构，使得天线顶端的电流不为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种宽带通信天线，包括天线本体（1）及同轴馈电连接器（2），其特征在于：天线本体（1）是长条状的介电常数小于5的印制板，印制板上印制有蛇形金属结构（1a）。
【技术特征摘要】
1.一种宽带通信天线，包括天线本体(I)及同轴馈电连接器(2)，其特征在于天线本体(I)是长条状的介电常数小于5的印制板，印制板上印制有蛇形金属结构(la)。2.根据权利要求I所述的一种宽带通信天线，其特征在于所述蛇形金属结构(Ia)的始端与印制板正面下半部分的微带阻抗变换线(Ib)直接相连,蛇形金属结构(Ia)的末端通过通孔(3)与印制板背面上半部分的直通微带导线(Ic)相连；印制板背面下半部分全覆盖金属层，作为微带金属地(Id);所述直通微带导线(Ic)与微带金属地(Id)通过片式电阻(Ie)连接；所述同轴馈电连接器(2)的同轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟玲玲，李永翔，
申请(专利权)人：中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所，
类型：发明
国别省市：
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