[发明专利]生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线

权利要求书

1.生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线，其特征在于：所述超宽频带天线的辐射面处布设有天线辐射贴片；所述天线辐射贴片的俯视向形状由多个阵元天线在同个平面内排列而成；所述阵元天线辐射面处设有阵元天线辐射贴片；所述阵元天线辐射贴片的俯视向形状为生长方形缝隙分形图案；所述阵元天线辐射贴片纵横排列于超宽频带天线辐射面处形成生长方形缝隙分形阵列；所述阵元天线辐射贴片的底部边沿中心处设有天线馈电点；

所述生长方形缝隙分形图案的制造方法为；先对方形的阵元天线辐射贴片进行行列单位等分分为若干个正方形单位，然后在方形的阵元天线辐射贴片内部先开出一个4行4列的方形缝隙，然后在方形缝隙的四条边上各开出一个2行2列的小型方形缝隙，最后在每个小型方形缝隙最外侧的边上开出一个1行1列的的微型方形缝隙；阵元天线辐射贴片内的方形缝隙每增加一次，就使阵元天线辐射贴片在信号的高频段新增加一个工作频段，且多个方形缝隙的工作频段可叠加以使阵元天线辐射贴片具备较宽的工作频段；

所述阵元天线为生长方形缝隙分形小天线；阵元天线辐射贴片的俯视向形状为2阶的生长方形缝隙分形结构；2阶的生长方形缝隙分形结构为在正方形区域进行生长方形缝隙分形迭代而得到；

所述超宽频带天线包括薄膜基质、贴覆在薄膜基质正面的天线辐射贴片、贴覆在薄膜基质背面的天线接地板；

所述薄膜基质按多行多列划分为多个小区域，每个薄膜基质小区域的相对介电常数不同，且沿着薄膜基质长、宽两个方向渐变，使每个阵元天线的基质相对介电常数都不相同，以使每个阵元天线的工作频点不同，形成辐射和工作频带的相互叠加，形成一个辐射强度和工作带宽都较大的工作频带，以提高天线的辐射性能和带宽性能。

2.根据权利要求1所述的生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线，其特征在于：所述阵元天线辐射面的阵元天线辐射贴片和阵元天线接地板由石墨烯导电墨水印制而成。

3.根据权利要求1所述的生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线，其特征在于：所述超宽频带天线还包括贴覆在天线接地板背面的钽铌酸钾薄片、贴覆在钽铌酸钾薄片背面的铁基纳米晶合金镀层。

4.根据权利要求1所述的生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线，其特征在于：所述2阶的生长方形缝隙分形结构为尺寸为4.55 mm±0.05 mm×4.55 mm±0.05 mm的正方形区域经2阶分形迭代而得到的结果；所述2阶分形迭代的步骤为；

A1、将初始的正方形区域进行1阶生长方形缝隙分形迭代，把正方形区域等分为12行12列144个小正方形，去除特定行列的36个小正方形，形成生长方形缝隙，剩下108个等分的小正方形，则得到1阶生长方形缝隙分形结构；

所述特定行列的小正方形包括

第2行第8列，

第3行第7列、第8列，

第4行第7列、第8列，

第5行第2列、第3列、第4列、第5列、第6列、第7列、第8列，

第6行第3列、第4列、第5列、第6列、第7列、第8列，

第7行第5列、第6列、第7列、第8列、第9列、第10列，

第8行第5列、第6列、第7列、第8列、第9列、第10列、第11列，

第9行第5列、第6列，

第10行第5列、第6列，

第11行第5列，共36个小正方形；

A2、对1阶生长方形缝隙分形迭代后剩下的108个正方形区域，分别按A1所述步骤再次进行生长方形缝隙分形迭代，则得到2阶的生长方形缝隙分形结构。

5.根据权利要求4所述的生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线，其特征在于：所述薄膜基质由至少4行4列共16个小区域组成，每个薄膜基质小区域的相对介电常数沿着薄膜基质长、宽两个方向渐变；相对介电常数最小的小区域位于薄膜基质左上角，其相对介电常数为22.0；相对介电常数最大的小区域位于薄膜基质右下角，其相对介电常数为28.0；每个薄膜基质小区域的相对介电常数按照从左到右、从上到下的顺序逐渐增加，相邻两个薄膜基质小区域的相对介电常数的差值为1.0。