[发明专利]一种分形圆贴片天线

说明书

本发明公开了一种分形圆贴片天线，包括分形圆贴片天线、基底、馈线、地板；分形圆贴片天线是基于分形几何理论的一种分形圆形状，在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2的自然数，本发明实例n＝3；理想一阶分形在基本圆圆周内侧相切360度3单元圆周阵列的半径为R/3的圆孔，二阶分形在一阶的基础上，沿基本圆径向与一阶分形圆圆孔内侧相切一个半径为R/9的圆孔，360度3单元圆周阵列；实际应用中一阶、二阶分形圆圆孔的圆心沿径向往外分别移动Δ₁、Δ₂；采用耦合馈电方式，馈线为直线+圆环的微带线连接而成，圆环段微带线和一阶分形圆圆孔同心，实例中Δ₁＝0.11mm，Δ₂＝0.13mm。

技术领域

本发明涉及一种贴片天线，尤其是指一种分形圆贴片天线。

背景技术

贴片天线被广泛应用于通信领域，是一种剖面小，易于共形的天线，但是对于射频段的低频段以下，比如L波段，平面尺寸比较大，往往期望平面尺寸更加小型化。

贴片天线中经常使用圆形天线，低频段比如L波段的圆形天线也存在平面尺寸比较大的问题。

方形贴片天线有使用分形手段小型化的方法，但是圆形还很少有分形的方法。

发明内容

本发明旨在提供一种分形圆贴片天线，以解决现有圆形贴片天线小型化的问题。

为此，本发明提出一种分形圆贴片天线，所述的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)等。

本发明的一种分形圆贴片天线，其中所述的分形圆贴片天线(1)根据分形几何理论，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，本发明实例R取15mm，迭代因子取1/3；理想一阶分形在基本圆圆周内侧相切一个半径为R/3的圆孔，然后360度3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/3的一阶分形圆内侧相切一个半径为(R/3)/3＝R/9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3单元圆周阵列，以此类推可以有三阶、四阶…；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/3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/3的一阶分形圆孔相交切割，使实际应用的半径为R/3的一阶分形圆孔和半径为R/9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……；本发明实例Δ₁＝0.11mm，Δ₂＝0.13mm；分形圆贴片天线(1)厚度为0.01mm，材料为金。

本发明的一种分形圆贴片天线，其中所述的基底(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)位于基底(2)上表面中心。

本发明的一种分形圆贴片天线，其中所述的馈线(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，经过仿真计算出微带线线宽和圆环微带线直径；本发明实例馈线(3)厚度0.01mm，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，馈线(3)材料为金。

本发明的一种分形圆贴片天线，其中所述的地板(4)为边长为55mm正方形的厚度为0.01mm的金，位于基底(2)下表面和基底(2)对齐。