嵌套环-六边形阵列复合超宽频带天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种嵌套环‑六边形阵列复合超宽频带天线，该天线包括基板、贴覆在基板背面的天线接地板和贴覆在基板正面的嵌套环六边形阵列复合辐射贴片，所述嵌套环六边形阵列复合辐射贴片是由7个六边形嵌套环小天线按照六边形阵列结构排列组成的复合天线。六边形嵌套环天线通过多个不同大小的六边形环的馈电辐射和感应辐射相叠加，形成一个辐射强度较高、工作带宽较大的辐射频段；六边形阵列结构的完美对称使天线内部射频电流分布均匀，进一步增大了天线的工作带宽。

Embedded ring hexagon array ultra wideband antenna

The utility model provides a nested ring-hexagonal array composite ultra-wideband antenna, which comprises a substrate, an antenna ground plate mounted on the back of the substrate and a nested ring-hexagonal array composite radiation patch mounted on the front of the substrate. The nested ring-hexagonal array composite radiation patch is composed of seven hexagonal nested rings. The antenna is arranged in a hexagonal array. The hexagonal nested ring antenna is composed of several hexagonal rings of different sizes to form a radiation band with high radiation intensity and wide working bandwidth. The perfect symmetry of the hexagonal array structure makes the RF current distribution uniform in the antenna and further enlarges the working bandwidth of the antenna.

【技术实现步骤摘要】
嵌套环-六边形阵列复合超宽频带天线
本技术涉及一种嵌套环-六边形阵列复合超宽频带天线。
技术介绍
近年来，我国的移动通信技术飞速发展，不断更新换代，目前我国正在使用的最新的移动通信技术是第四代移动通信技术，而性能更为先进、传输速率更快的第五代移动通信技术，也即将在2020年左右投入使用。移动通信技术发展中的一个显著特点是注重兼容性，新一代移动通信技术会兼容旧的移动通信技术，因此，在未来较长的一段时间内，第二代、第三代、第四代、第五代移动通信无线信号将长期共存。基于微波段无线通信的射频识别技术、超宽带通信技术、移动数字电视技术近年来也日趋成熟，在多个领域得到了广泛应用，它们与移动通信技术的工作频段相近，对终端设备的要求相似，有较大的整合潜力。无线通信技术的发展要求实现多网合一，这就要求对移动通信技术、射频识别技术、超宽带通信技术、移动数字电视技术进行整合，设计出能够兼容上述四项技术的多网合一通信终端。我国目前使用的第二代移动通信频段为GSM制式0.905～0.915GHz、0.950～0.960GHz、1.710～1.785GHz、1.805～1.880GHz频段；第三代移动通信频段为TD-SCDMA制式1.880～1.920GHz、2.010～2.025GHz、2.300～2.400GHz频段和WCDMA制式1.920～1.980GHz、2.110～2.170GHz频段；第四代移动通信频段为TD-LTE制式2.570～2.620GHz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：3.300～3.400GHz、4.400～4.500GHz、4.800～4.990GHz。射频识别系统有三个主要的工作频段：0.902～0.928GHz、2.400～2.4835GHz、5.725～5.875GHz。超宽带系统的工作频段为3.100～10.600GHz。移动数字电视系统工作频段为11.700～12.200GHz。用于多网合一通信终端的天线必须同时覆盖上述所有工作频段，具有多频段兼容功能且辐射强度较高、抗破换性较强、辐射性能稳定可靠。
技术实现思路
本技术对上述问题进行了改进，即本技术要解决的技术问题是目前尚无具有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，具有多频段兼容功能且辐射强度较高、抗破换性较强、的超宽频带天线。本技术的具体实施方案是：．一种嵌套环-六边形阵列复合超宽频带天线，该天线包括基板、贴覆在基板背面的天线接地板和贴覆在基板正面的嵌套环六边形阵列复合辐射贴片，所述嵌套环六边形阵列复合辐射贴片是由7个六边形嵌套环小天线按照六边形阵列结构排列组成的复合天线。进一步的，所述六边形嵌套环小天线包括至少3个相互套设的六边形嵌套环。进一步的，所述六边形嵌套环小天线最外侧的六边形嵌套环边长为8.0mm±0.1mm。进一步的，所述六边形阵列结构由6个六边形嵌套环小天线围绕1个六边形嵌套环小天线构成。进一步的，所述嵌套环-六边形阵列复合辐射贴片使用六边形阵列结构作为基本结构，并用7个六边形嵌套环小天线替代六边形阵列结构中的7个正六边形。进一步的，所述天线接地板为金属材质并接地，所述嵌套环-六边形阵列复合辐射贴片的底部边沿中心设有天线馈电点。进一步的，所述基板为微波介质陶瓷材料，其相对介电常数为50-60。进一步的，所述基板的形状为矩形，尺寸是40mm±0.1mm×41.6mm±0.1mm，厚度为1mm±0.1mm。进一步的，所述天线接地板和嵌套环六边形阵列复合辐射贴片的材质为铜、银、金或铝。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：六边形嵌套环天线和六边形阵列结构相结合，组成嵌套环-六边形阵列复合天线，可以充分发挥二者的优点。六边形嵌套环天线通过多个不同大小的六边形环的馈电辐射和感应辐射相叠加，形成一个辐射强度较高、工作带宽较大的辐射频段；六边形阵列结构的完美对称使天线内部射频电流分布均匀，进一步增大了天线的工作带宽。天线实测结果显示，该款天线的工作频带范围为0.492～14.544GHz，工作带宽为14.052GHz，带宽倍频程为29.56，在整个工作频带内天线回波损耗都低于-10dB，回波损耗最小值为-42.84dB。实测结果显示，该款天线完全覆盖了0.902～0.928GHz、0.905～0.915GHz、0.950～0.960GHz、1.710～1.785GHz、1.805～1.880GHz、1.880～1.920GHz、1.920～1.980GHz、2.010～2.025GHz、2.110～2.170GHz、2.300～2.400GHz、2.400～2.4835GHz、2.570～2.620GHz、3.300～3.400GHz、4.400～4.500GHz、4.800～4.990GHz、5.725～5.875GHz、3.100～10.600GHz、11.700～12.200GHz等第二代至第五代移动通信所有制式所有工作频段、射频识别频段、超宽带通信频段和移动数字电视频段。与用于移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统、移动数字电视系统的常规天线比较，该款天线具有突出的优点和显著的效果：该款天线的带宽倍频程接近30，具有非常优异的宽频带工作性能，特别是在1GHz以下的低频段和13GHz以上的高频段仍然具有良好的辐射特性；该款天线回波损耗很低，且在工作频段内波动很小，在0.872～13.605GHz频段内，天线回波损耗值都低于-40dB，天线辐射性能稳定可靠；天线使用了极其坚固的六边形环和六边形阵列结构，具有很高的机械强度，抗破坏性强。附图说明图1为本技术六边形嵌套环结构示意图。图2为本技术嵌套环-六边形阵列复合辐射贴片的六边形嵌套环小天线布局结构示意图。图3为本实用新嵌套环-六边形阵列复合辐射贴片结构示意图。图4为本技术实施例嵌套环-六边形阵列复合超宽频带天线回波损耗(S11)性能图示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。如图1～4所示，本实施例上设有基板、贴覆在基板背面的天线接地板和贴覆在基板正面的嵌套环-六边形阵列复合辐射贴片100，天线接地板为全金属材料并接地，嵌套环-六边形阵列复合辐射贴片结构如图3所示，本实施例使用六边形阵列结构作为基本结构，所述嵌套环六边形阵列复合辐射贴片是由7个六边形嵌套环小天线按照六边形阵列结构排列组成的复合天线。嵌套环-六边形阵列复合辐射贴片10结构如说明书附图的图2所示，其由6个六边形嵌套环小天线10围绕1个六边形嵌套环小天线10组成，每个六边形嵌套环小天线10的边长都为8.0mm±0.1mm。六边形嵌套环小天线10是在一个边长为8.0mm±0.1mm的正六边形区域使用六边形嵌套环结构得到，本实施例中的每个六边形嵌套环小天线10包括4个六边形嵌套环110。天线基板为低损耗介质陶瓷材料，其相对介电常数为50-60，基板的形状为矩形，尺寸是40mm±0.1mm×41.6mm±0.1mm，厚度为1mm±0.1mm。天线接地板和辐射贴片的材质为铜、银、金或铝。图4给出了本技术实施例的回波损耗(S11)性能图。从图4可以看出，实测结果显示，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌套环‑六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于：该天线包括基板、贴覆在基板背面的天线接地板和贴覆在基板正面的嵌套环六边形阵列复合辐射贴片，所述嵌套环六边形阵列复合辐射贴片是由7个六边形嵌套环小天线按照六边形阵列结构排列组成的复合天线。

【技术特征摘要】
1.一种嵌套环-六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于：该天线包括基板、贴覆在基板背面的天线接地板和贴覆在基板正面的嵌套环六边形阵列复合辐射贴片，所述嵌套环六边形阵列复合辐射贴片是由7个六边形嵌套环小天线按照六边形阵列结构排列组成的复合天线。2.根据权利要求1所述的嵌套环-六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于：所述六边形嵌套环小天线包括至少3个相互套设的六边形嵌套环。3.根据权利要求1所述的嵌套环-六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于，所述六边形嵌套环小天线最外侧的六边形嵌套环边长为8.0mm±0.1mm。4.根据权利要求1所述的嵌套环-六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于：所述六边形阵列结构由6个六边形嵌套环小天线围绕1个六边形嵌套环小天线构成。5.根据权利要求1所述的嵌套环-六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于：所述嵌套环-六边形阵列复合辐射贴...

【专利技术属性】
技术研发人员：林斌，魏昕煜，刘泽泰，张颖，沈少东，郑萍，
申请(专利权)人：厦门大学嘉庚学院，
类型：新型
国别省市：福建,35