[发明专利]一种具有波浪边缘的Klopfenstein渐变线轮廓民用超宽带天线

说明书

本发明涉及一种具有波浪边缘的Klopfenstein渐变线轮廓民用超宽带天线，包括天线辐射本体、地板及用于插入天线辐射本体的SMA同轴馈电连接器，其特征在于：所述天线辐射本体的中上部为圆形轮廓波浪边缘，天线辐射本体的下部为Klopfenstein渐变线轮廓，圆形轮廓波浪边缘的末端与Klopfenstein渐变线轮廓的末端相接，天线辐射本体加工为一个金属整体；所述圆形轮廓波浪边缘整体为圆形，在圆形轮廓边缘设有若干个半圆形缺口，若干个半圆形缺口以同轴内芯与圆形轮廓波浪边缘的圆心所在直线为轴左右对称布置，所述半圆形缺口的直径为圆形轮廓直径的1/6。本发明天线各个工作频点一致性较好，且具有高频陷波特性，满足通信的频段为3.1GHz~10.6GHz民用超宽带需求而不受其他频带干扰。

技术领域

本发明属于微波天线技术领域，具体涉及一种具有波浪边缘的Klopfenstein渐变线轮廓民用超宽带天线，主要应用方向为3.1GHz～10.6GHz民用超宽带通信频率范围。

背景技术

近年来，民用通信系统越发要求高质量的传输语音、文字、图像和多媒体信息，因此可利用的频谱资源日趋紧张，原有的射频频谱变得非常拥挤，急需一种新技术为无线通信开辟一片新天地，超宽带(UWB，Ultra-Wideband)技术具有解决这一问题的潜力。

作为超宽带系统的一部分，超宽带天线在系统中所担当的角色有其特殊性，其性能在很大程度上制约着整个系统的性能。传统的超宽带天线，如对数周期天线、阿基米德螺旋天线、等角螺旋天线等，馈电网络设计复杂，相位中心不固定，传输时域短脉冲信号时有较严重的失真。近年来提出的超宽带天线主要以双锥天线的各种演变形式为主，这包括蝶形天线、泪滴天线、渐变槽缝天线、圆片单极天线等及其变形形式，其中由W.Stohr所提出的圆片单极天线除了具有很宽的阻抗带宽之外，还具有稳定的相位中心。这种圆片单级天线虽然能够在很宽的阻抗带宽上能提供令人满意的辐射性能，但是它也存在以下技术问题，因而限制了其在某些特殊场合的应用。

1)圆片单极天线虽然阻抗带宽较宽，但在带宽范围内反射损耗起伏较大，各个频点一致性较差，一定程度上会影响整个超宽带系统的稳定性；

2)圆片单极天线及其变形形式如印刷圆片天线等阻抗带宽的高频端几乎都在20GHz以上，而美国联邦通信委员会(FCC，Federal Communications Commission)规定民用超宽带通信的频段为3.1GHz～10.6GHz，如果限制天线的工作频率仅在此范围，上述天线形式会由于过高的高频带宽而受到干扰。

考虑到上述情况，有必要为民用超宽带的应用开发一种全频带一致性较好的、具有高频陷波特性的超宽带天线，提供比现有的超宽带天线设计更理想的电磁特性和结构特性。

金骏等人(金骏,钟顺时.利用短路片结构的小型超宽带单极天线[J].微波学报,2008,24(2):31-33.)在利用短路片结构的小型超宽带单极天线一文中介绍了一种利用短路片结构的小型超宽带(UWB)平面单极天线，虽然实现了天线的超宽带特性，但是带宽范围内反射损耗起伏较大达15dB左右，各个频点一致性较差，一定程度上会影响整个超宽带系统的稳定性。

发明内容