[发明专利]一种分形圆贴片天线

权利要求书

1.一种分形圆贴片天线，包括分形圆贴片天线（1）、基底（2）、馈线（3）、地板（4），其特征在于：

a、 所述的分形圆贴片天线（1）是基于分形几何理论的一种分形圆形状，在参照半径为R 完整的基本圆的边缘沿径向挖分形圆孔，分形迭代因子为 1/n ， n 为大于 2 的自然数，理想一阶分形在基本圆圆周内侧相切一个半径为 R/n 的圆孔，然后 360 度 n 单元圆周阵列，理想二阶分形在一阶的基础上，沿以基本圆径向与半径为 R/n 的一阶分形圆内侧相切一个半径为 (R/n)/n=R/n² 的圆孔，基本圆、一阶分形圆、二阶分形圆圆心在一条放射径向线上，也 360 度 n 单元圆周阵列，以此类推可以有三阶、四阶 … ；

b、 所述的分形圆贴片天线（1）实际应用中对理想一阶分形圆圆孔的圆心位置沿径向往外移动 Δ₁ 、与基本圆相交切割，使半径为 R 的基本圆和半径为 R/n 的一阶分形圆“破碎”且局部和整体自相似，实际应用二阶分形圆孔在和理想一阶分形圆孔相切的理想二阶分形圆基础上沿径向往外侧移动 Δ₂ ，与实际应用半径为 R/n 的一阶分形圆孔相交切割，使实际应用的半径为 R/n 的一阶分形圆孔和半径为 R/n² 的二阶分形圆孔也“破碎”且局部和整体自相似，以此类推可以有三阶、四阶 …… ；

c、 所述的馈线（3）位于基底（2）上表面分形圆贴片天线（1）的一个一阶分形圆圆孔中间，和分形圆贴片天线（1）共面，采用耦合馈电方式，馈线（3）为一段直线的微带线和一段圆环形的微带线连接而成，直线段微带线中心线、圆环段微带线的圆心和分形圆贴片天线（1）基本圆圆心以及一组一阶、二阶分形圆圆心对齐，圆环段微带线的圆和分形圆贴片天线（1）的一个一阶分形圆圆孔同心，直线段微带线和圆环段微带线线宽相等。

2.根据权利要求1所述的一种分形圆贴片天线，其特征在于：此天线相对参照完整的基本圆圆形贴片天线具有缩减尺寸的效果，当所述的基本圆半径R取15mm，迭代因子1/n取1/3，基底（2）为边长为55mm正方形的厚度为1.5mm的二氧化硅，分形圆贴片天线（1）、馈线（3）、地板（4）厚度均为0.01mm、材料均为金时，实际应用中一阶分形圆圆孔的圆心位置相对理想位置沿径向往外移动Δ₁=0.11mm，实际应用二阶分形圆孔在和理想一阶分形圆孔相切的理想二阶分形圆基础上沿径向往外侧移动Δ₂=0.13mm，一阶、二阶分形圆孔及基本圆相互相交切割、破碎，一阶分形圆贴片天线馈线（3）线宽0.05mm、圆环段微带线外轮廓直径4.84mm，二阶分形圆贴片天线馈线（3）线宽0.07mm、圆环段微带线外轮廓直径4.17mm，一阶分形圆贴片天线经过HFSS电磁场仿真软件仿真计算谐振于2.20GHZ，S11回波损耗为-25.411825db，二阶分形圆贴片天线经过HFSS电磁场仿真软件仿真计算谐振于1.82GHZ，S11回波损耗为-15.378834db，对比参照半径为R=15mm基本圆完整的圆形贴片天线经过HFSS电磁场仿真软件仿真计算谐振于2.85GHZ，S11回波损耗为-17.280718db，一阶分形圆贴片天线相对参照完整的半径为R=15mm基本圆完整的圆形贴片天线有22.8%的尺寸缩减，二阶分形圆贴片天线相对参照半径为R=15mm基本圆完整的圆形贴片天线有36.1%的尺寸缩减。