[发明专利]分形单极子阵列超宽带定位信标天线

权利要求书

1.分形单极子阵列超宽带定位信标天线，其特征在于：所述天线包括基板、贴覆在基板正面的分形单极子辐射贴片阵列、贴覆在基板背面的天线接地板和位于基板下方的渐变结构反射板；所述分形单极子辐射贴片阵列包括多个分形单极子辐射贴片；所述分形单极子辐射贴片包括馈线和与之相连的切角分形贴片；每片切角分形贴片下方的渐变结构反射板处设有与该辐射贴片对应的渐变结构反射单元；所述渐变结构反射单元包括周沿处的金属环形部、中间的半导体环形部和中央的绝缘部；所述绝缘部由多个介电常数渐变的片形件按矩形排列而成；在同个渐变结构反射单元内，各片形件的相对介电常数按照其排列顺序而逐个渐变。

2.根据权利要求1所述的分形单极子阵列超宽带定位信标天线，其特征在于：所述切角分形贴片的俯视向为面式分形迭代结构，所述面式分形迭代结构的零阶结构为一正方形；

面式分形迭代结构的一阶结构为零阶结构经切角处理所得的由4个直角三角形和12个小正方形组成的结构；所述切角处理为把原迭代结构中的正方形均分为十六个更小的正方形后，再对均分所得的小正方形中位于迭代结构边角处的正方形进行切割处理，所述切割处理是沿着正方形对角线切割掉一半；

面式分形迭代结构的二阶结构为把一阶结构中的正方体再次经切角处理后所得的结构；面式分形迭代结构的更高阶结构为把上一阶中的正方形经切角处理所得。

3.根据权利要求2所述的分形单极子阵列超宽带定位信标天线，其特征在于：所述切角分形贴片的面式分形迭代结构的阶数不低于二阶；所述渐变结构反射单元的金属环形部以金或银或铜成型；所述渐变结构反射单元的半导体环形部以单晶硅材料成型。

4.根据权利要求3所述的分形单极子阵列超宽带定位信标天线，其特征在于：所述切角分形贴片的面式分形迭代结构的阶数为二阶；所述渐变结构反射单元中央的片形件为陶瓷片；

所述渐变结构反射单元中央的绝缘部划分为6行6列共36个大小相同的陶瓷片，各个陶瓷片的相对介电常数按照从上到下、从左到右的顺序逐渐变化，相邻两个陶瓷片的相对介电常数差值为1。

5.根据权利要求4所述的分形单极子阵列超宽带定位信标天线，其特征在于：所述分形单极子辐射贴片阵列内的多个分形单极子辐射贴片直线排列；分形单极子辐射贴片和渐变结构反射单元的数目均为三个；

所述渐变结构反射板处，左侧渐变结构反射单元的绝缘部内，其左上方相对介电常数最小的陶瓷片相对介电常数值为10±0.1，其右下方相对介电常数最大的陶瓷片相对介电常数值为20±0.1；中间的渐变结构反射单元的绝缘部内，其左上方相对介电常数最小的陶瓷片相对介电常数值为12±0.1，其右下方相对介电常数最大的陶瓷片相对介电常数值为22±0.1；右侧的渐变结构反射单元的绝缘部内，其左上方相对介电常数最小的陶瓷片相对介电常数值为14±0.1，其右下方相对介电常数最大的陶瓷片相对介电常数值为24±0.1；

各分形单极子辐射贴片的馈线均与下方的天线馈电点相连。

6.根据权利要求3所述的分形单极子阵列超宽带定位信标天线，其特征在于：所述渐变结构反射单元为半导体层和绝缘体层在金属导体层内部的周期性分布结构，所述周期性分布结构为可产生光子带隙以阻止预设频率电磁波传播的光子晶体结构。

7.根据权利要求3所述的分形单极子阵列超宽带定位信标天线，其特征在于：所述天线辐射贴片以铜、银、金或铝成型；所述天线接地板以铜、银、金或铝成型。

8.根据权利要求3所述的分形单极子阵列超宽带定位信标天线，其特征在于：所述天线接地板为全导电接地结构，所述基板相对介电常数为6.0-7.0。