[发明专利]菱形多缝隙分形阵列超宽频带天线

说明书

本发明涉及一种菱形多缝隙分形阵列超宽频带天线,其特征在于，包括：薄膜基质、贴覆在薄膜基质正面的菱形多缝隙分形阵列馈电辐射贴片、贴覆在薄膜基质背面的天线接地板、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。本发明将菱形多缝隙结构和“嵌入式”缝隙分形结构相结合，使用菱形多缝隙分形天线作为阵元天线，保证了天线整体具有优异的宽频段工作能力；多个阵元天线按照矩形阵列结构排列组成天线阵列，阵元天线的辐射相叠加，使阵列天线同时具有较大的工作带宽和较强的辐射强度，天线有较大的性能冗余。

技术领域

本发明涉及移动通信天线领域，具体涉及一种菱形多缝隙分形阵列超宽频带天线。

背景技术

随着无线通信技术在21世纪的飞速发展，越来越多基于无线通信的应用系统在近年来陆续投入使用。不同原理、不同制式、不同工作频段、不同基站和终端设备的多种无线通信应用系统长期共存，将是无线通信技术发展的“新常态”。将多个无线通信应用系统整合在一起，实现无线通信多网合一，是21世纪无线通信技术发展过程中需要解决的重要问题。

移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统、移动数字电视系统是最有发展潜力的四种无线通信应用系统，它们都工作在微波频段，有望通过整合实现微波频段的多网合一。多网合一系统要求天线具备多频段兼容功能。我国目前使用的第二代移动通信频段为GSM制式 0.905～0.915 GHz、0.950～0.960 GHz、1.710～1.785 GHz、1.805～1.880 GHz频段；第三代移动通信频段为TD-SCDMA制式1.880～1.920 GHz、2.010～2.025 GHz、2.300～2.400 GHz频段和WCDMA制式 1.920～1.980 GHz、2.110～2.170 GHz频段；第四代移动通信频段为TD-LTE制式 2.570～2.620 GHz频段。即将投入使用的第五代移动通信有三个候选频段，分别为：3.300～3.400 GHz、4.400～4.500 GHz、4.800～4.990 GHz。射频识别系统有三个主要的工作频段：0.902～0.928 GHz、2.400～2.4835 GHz、5.725～5.875 GHz。超宽带系统的工作频段为3.100～10.600 GHz。移动数字电视系统工作频段为11.700～12.200GHz。微波频段多网合一天线需要完全覆盖上述所有工作频段，具有优异的超宽频带工作能力和抗干扰能力，尺寸小，辐射强度高，工作性能稳定可靠，性能冗余充足。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种菱形多缝隙分形阵列超宽频带天线，能够完全覆盖第二代至第五代移动通信频段、射频识别频段、超宽带通信频段和移动数字电视频段。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种菱形多缝隙分形阵列超宽频带天线，包括：薄膜基质、贴覆在薄膜基质正面的菱形多缝隙分形阵列馈电辐射贴片、贴覆在薄膜基质背面的天线接地板、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。

进一步的，所述菱形多缝隙分形阵列馈电辐射贴片是由菱形多缝隙分形小天线按照矩形阵列结构排列组成的天线阵列。

进一步的，所述菱形多缝隙分形小天线是在尺寸为4.4 mm±0.1 mm×4.4 mm±0.1 mm的矩形区域进行菱形多缝隙分形迭代而得到。

进一步的，所述菱形多缝隙分形小天线使用至少2阶的菱形多缝隙分形结构。

进一步的，所述每个菱形多缝隙分形小天线的底部边沿中心处设有天线馈电点。

进一步的，所述薄膜基质为聚对苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜基质，其形状为矩形，尺寸是20 mm±0.1 mm×20 mm±0.1 mm，厚度为0.2 mm±0.02 mm。

进一步的，所述菱形多缝隙分形阵列馈电辐射贴片包括4行4列共16个菱形多缝隙分形小天线。