本发明专利技术属于无线检测技术领域，涉及一种小尺寸平板超宽带天线，包括分别制作在基板两面的馈电极子和开槽接地板，其特征在于，所述的馈电极子为“不”字形，极子呈四分岔形，上面呈一字型相连的两个横向分岔用于调整天线的单向辐射性，两个斜向分岔调整馈电极子和开槽接地板之间的间隙，两个斜向分岔由上至下与开槽接地板之间形成由宽至窄的间隙。本发明专利技术本发明专利技术提供的天线形状规则，适合规律排布并组成天线阵列，天线方向性良好，单方向穿透能力强，适合检测领域的应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线检测
，涉及一种小型平板天线。
技术介绍
超宽带无线检测技术的飞速发展带来了无损检测的又一次进步。超宽带无线数据的传输速度更快，数据包含信息量更大，功耗更低，设备成本更低，保密性更强，穿透性更好，这些优点是常规无线检测技术不具有的。性能良好的超宽带天线是确保检测可靠性、高速性以及抗干扰性良好的关键，超宽带天线的设计成为超宽带无线检测技术的重中之重。为了适应射频电路等高速电路应用的需求，天线的小型化设计成为关键，微带单极天线易于调节天线的带宽，它能方便地同高速电路集成，满足设备高集成度，低功耗的要求。单极 天线添加的方槽结构可以减小天线尺寸，有利于天线小型化。针对应用领域，使用“不”字形极子有效地调整天线单方向辐射性能，降低天线阵列之间的相互串扰。以上诸多设计使超宽带天线更易应用于在实际检测中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种尺寸频带较宽、单向增益较高的超宽带天线。本专利技术提供的天线形状规则，适合规律排布并组成天线阵列，天线方向性良好，单方向穿透能力强，适合检测领域的应用。本专利技术的技术方案如下一种小尺寸平板超宽带天线，包括分别制作在基板两面的馈电极子和开槽接地板，其特征在于，所述的馈电极子为“不”字形，极子呈四分岔形，上面呈一字型相连的两个横向分岔用于调整天线的单向辐射性，两个斜向分岔调整馈电极子和开槽接地板之间的间隙，两个斜向分岔由上至下与开槽接地板之间形成由宽至窄的间隙。作为优选实施方式，横向分岔与两个斜向分岔之间的角度均为45°角；所述天线的尺寸为16mmX 16mm,开槽接地板的开槽的宽度和长度分别为13mmX 14mm,两个横向分岔连通其相连部分的总长度(w)与开槽的长度一致，馈电极子的高度(h)为8. Imm ；4.馈电极子馈线的宽度为2mm,极子的两个横向分盆的宽度为Imm,两个45°角分盆的宽度为I. 41mm。本专利技术对已有的馈电地板开槽天线结构进行改进，调整馈电地板开槽尺寸使天线带宽性能达到要求，使用“不”字形馈电极子实现天线的单方向辐射，确保天线单方向穿透力强，增益高。通过一系列优化，天线的最终尺寸为16mmX 16mm，厚度为1mm，微带天线的尺寸非常适合医疗检测仪器中的小型化天线阵列。天线的-IOdB回波损耗频率覆盖范围从5GHz到7. 7GHz，包含检测信号所需的中心频率6GHz，带宽为2. 7GHz，天线的回波损耗S11曲线如附图4所示。天线极子前方向增益达到3. 5dB，单向增益较高，天线在侧向辐射很小。可以应用于医疗检测使用的平板天线阵列中，各天线侧向辐射受抑制，相互干扰较小，功耗降低。附图说明图I天线正面图单位(mm)。图2天线背面图单位(mm)。图3天线透视图单位(mm)。图4天线的回波损耗Sll随频率变化曲线。图5天线的方向图。具体实施例方式本专利技术的天线结构如图I至3所示，天线的方向图如图5所示。开槽后环形馈电地板6 (铜制成)改变了电流走向，电流沿地板底部中心馈入，经由开槽地板的两侧，最后形 成环形馈电网络，相比于不开槽馈电地板，环形馈电网络大大增加有效馈电长度，有利的减小微带天线的尺寸。采用“不”字形极子，极子呈四分岔形，如图1，上面两个横向分岔3用于调整天线的单向辐射性，使天线的侧向辐射受到抑制，天线只能向极子的前向或后向进行辐射，满足单向高增益、抗干扰的性能要求。下面两个45°角的斜向分岔4调整天线馈电极子2 (铜制成)和馈电地板6之间的间隙，两个分岔由上至下与馈电地板之间形成由宽至窄的间隙，实现天线的指定带宽。天线基板I材料采用FR4，此种材料价格低廉，易于加工。本专利技术通过采用开槽技术，对馈电地板6开矩形槽7，可以有效减小天线尺寸，并使天线达到指定带宽。通过仿真优化最终确定开槽的长度和宽度分别为13mmX 14_。馈线宽为2mm,并且横向两分盆宽为Imm,45°角的两分盆宽度为I. 41mm,经优化确定当w =14mm、h 8. Imm时，天线在所需带宽5GHz到7. 7GHz处具有很高的单向辐射特性，如图5所示，其极子正向辐射强度达到3. 5dB的增益，而侧向60度处辐射增益小于_4dB，满足了天线单向辐射的要求，有效降低天线阵列间不同天线的相互干扰，增强天线穿透能力，使检测结果精确可靠。权利要求1.一种小尺寸平板超宽带天线，包括分别制作在基板两面的馈电极子和开槽接地板，其特征在于，所述的馈电极子为“不”字形，极子呈四分岔形，上面呈一字型相连的两个横向分岔用于调整天线的单向辐射性，两个斜向分岔调整馈电极子和开槽接地板之间的间隙，两个斜向分岔由上至下与开槽接地板之间形成由宽至窄的间隙。2.根据权利要求I所述的小尺寸平板超宽带天线，其特征在于，横向分岔与两个斜向分岔之间的角度均为45°角。3.根据权利要求I所述的小尺寸平板超宽带天线，其特征在于，所述天线的尺寸为16mmX 16mm,开槽接地板的开槽的宽度和长度分别为13mmX 14mm,两个横向分盆连通其相连部分的总长度(w)与开槽的长度一致，馈电极子的高度(h)为8. 1mm。4.馈电极子馈线的宽度为2mm,极子的两个横向分盆的宽度为lmm,两个45°角分盆的宽度为I- 4lmmo全文摘要本专利技术属于无线检测
，涉及一种小尺寸平板超宽带天线，包括分别制作在基板两面的馈电极子和开槽接地板，其特征在于，所述的馈电极子为“不”字形，极子呈四分岔形，上面呈一字型相连的两个横向分岔用于调整天线的单向辐射性，两个斜向分岔调整馈电极子和开槽接地板之间的间隙，两个斜向分岔由上至下与开槽接地板之间形成由宽至窄的间隙。本专利技术本专利技术提供的天线形状规则，适合规律排布并组成天线阵列，天线方向性良好，单方向穿透能力强，适合检测领域的应用。文档编号H01Q1/36GK102820525SQ20121014821公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日专利技术者肖夏, 王梁 申请人:天津大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小尺寸平板超宽带天线，包括分别制作在基板两面的馈电极子和开槽接地板，其特征在于，所述的馈电极子为“不”字形，极子呈四分岔形，上面呈一字型相连的两个横向分岔用于调整天线的单向辐射性，两个斜向分岔调整馈电极子和开槽接地板之间的间隙，两个斜向分岔由上至下与开槽接地板之间形成由宽至窄的间隙。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖夏，王梁，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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