[发明专利]用于移动数字电视的多层渐变分形缝隙石墨烯天线

说明书

本发明涉及一种用于移动数字电视的多层渐变分形缝隙石墨烯天线，它包括三层结构，第一层结构包括第一基板和贴覆在第一基板正面的第一分形缝隙感应辐射贴片；第二层结构包括第二基板、贴覆在第二基板背面的天线接地板和贴覆在第二基板正面的第一分形缝隙馈电辐射贴片，天线接地板为全导电区域接地结构；第三层结构包括第三基板和贴覆在第三基板正面的第二分形缝隙感应辐射贴片。本发明的目的在于提供一种回波损耗低、工作带宽大，能够完全覆盖移动数字电视11.700～12.200 GHz工作频段，有较大性能冗余的用于移动数字电视的多层渐变分形缝隙石墨烯天线。

技术领域

本发明涉及一种用于移动数字电视的多层渐变分形缝隙石墨烯天线结构。

背景技术

移动数字电视是基于卫星收发信号的全新电视技术，主要用于高速行驶的车辆上。移动数字电视将高清电视技术、卫星通信技术、移动互联网、互动电视技术结合在一起，可以实现收看电视、点播视频、制作自媒体视频、远程多人互动、电视购物、车载游戏等功能，已覆盖了全国多个主要城市，在公共交通工具和私人汽车上已广泛使用。

天线设计及制造技术是移动数字电视系统的核心关键技术之一，天线的性能极大地影响了移动数字电视系统的工作性能及应用领域。根据国际电信联盟的频段划分，基于卫星传输的移动数字电视频段为11.700～12.200 GHz。移动数字电视天线必须完全覆盖11.700～12.200 GHz频段，并满足移动数字电视系统信号稳定、接收迅速、画面清晰、移动性强等要求。

与本专利申请技术最接近的现有技术是用于移动数字电视的光子晶体阵列天线，它是本课题组的前期研究成果，目前已有1项实用新型专利授权：

1. 林斌、陈娴、林宏健、林子健、寇国芃、乔丹洋、陈秉泽、王征增、朱巧丽，用于移动数字电视的光子晶体阵列天线，专利号：201520420399.9，已于2015年9月16日授权。

该项专利使用的是单层阵列天线，使用FR4介质基板作为天线基质，使用铜、银、金或铝等金属制作天线接地板和辐射贴片。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回波损耗低、工作带宽大，能够完全覆盖移动数字电视11.700～12.200 GHz工作频段，有较大性能冗余的用于移动数字电视的多层渐变分形缝隙石墨烯天线，改善天线的匹配性能，进一步增大天线的工作带宽，提高天线的辐射性能和工作稳定性。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：一种用于移动数字电视的多层渐变分形缝隙石墨烯天线，它包括三层结构，第一层结构包括第一基板和贴覆在第一基板正面的第一分形缝隙感应辐射贴片；第二层结构包括第二基板、贴覆在第二基板背面的天线接地板和贴覆在第二基板正面的第一分形缝隙馈电辐射贴片，天线接地板为全导电区域接地结构；第三层结构包括第三基板和贴覆在第三基板正面的第二分形缝隙感应辐射贴片。

进一步地，每层天线结构的大小为45 mm±1 mm×45 mm±1 mm，两层天线结构之间的距离为2 mm±0.1 mm。

进一步地，所述第一分形缝隙感应辐射贴片、第二分形缝隙感应辐射贴片和第一分形缝隙馈电辐射贴片均是在正方形辐射贴片的中央区域开出分形缝隙得到，开缝区域的大小为27 mm±1 mm×27 mm±1 mm。

进一步地，所述第一分形缝隙感应辐射贴片使用1阶十字分形结构，第一分形缝隙馈电辐射贴片使用2阶十字分形结构，第二分形缝隙感应辐射贴片使用3阶十字分形结构。

进一步地，第一分形缝隙馈电辐射贴片的底边中心位置设有馈电点。

进一步地，所述第一基板、第二基板和第三基板均为低损耗透波陶瓷基板，相对介电常数为20-30。

进一步地，所述第一基板、第二基板和第三基板的形状为矩形，尺寸是45 mm±1mm×45 mm±1 mm，厚度为1.5 mm±0.1mm。