三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线制造技术

技术编号:19402585 阅读:43 留言:0更新日期:2018-11-10 07:05
本实用新型专利技术涉及一种三角螺旋缝隙‑六边形阵列复合超宽频带天线,其特征在于:所述天线包括基板、贴覆在基板背面的天线接地板和贴覆在基板正面的三角螺旋缝隙‑六边形阵列复合辐射贴片,所述三角螺旋缝隙‑六边形阵列复合辐射贴片是按照六边形阵列结构排列组成的复合天线,所述六边形阵列结构由6个正六边形围绕1个正六边形组成,每个正六边形区域划分为6个等边三角形区域,并用三角螺旋缝隙小天线填充等边三角形区域,即所述三角螺旋缝隙‑六边形阵列复合辐射贴片包括42个三角螺旋缝隙小天线。本实用新型专利技术三角螺旋缝隙‑六边形阵列复合超宽频带天线结构简单、设计合理,有利于实现对第二代至第五代移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统和移动数字电视系统的兼容,且在各个工作频段的辐射性能都稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线
:本技术涉及一种三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线。
技术介绍
:目前,我国的移动通信技术经过多年发展,已经进入第四代移动通信,并即将在2020年前后迈入第五代移动通信的大门,第二代、第三代、第四代、第五代移动通信无线信号将在空间中长期共存。与此同时,射频识别技术、超宽带通信技术、移动数字电视技术也都得到了广泛的应用。多网合一是无线通信技术发展的重要趋势,要求新一代的无线通信终端具备多频段兼容功能,可以同时工作在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、移动数字电视频段。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。目前用于能量收集的低剖面多频平面螺旋缝隙天线、双频全向基片集成波导螺旋缝隙天线、双频全向螺旋缝隙天线、螺旋缝隙圆极化喇叭天线,其已有四项技术专利授权:1.谭立容、赵峰、孙友明、黄天宇、刘豫东,用于能量收集的低剖面多频平面螺旋缝隙天线,专利号:201720216274.3,已于2017年9月8日授权。2.谭立容、朱昱颖、杨梓艺、杨晨、张照锋,一种双频全向基片集成波导螺旋缝隙天线,专利号:201620820259.5,已于2016年7月29日授权。3.谭立容、朱昱颖、杨梓艺、杨晨、张照锋,一种双频全向螺旋缝隙天线,专利号:201620818697.8,已于2016年7月29日授权。4.宋长宏,螺旋缝隙圆极化喇叭天线,专利号:201620136844.3,已于2016年8月17日授权。专利1、专利2、专利3、专利4使用的都是平面等角螺旋缝隙结构,其天线仅能够覆盖第二代、第三代、第四代移动通信部分工作频段,无法辐射相叠加,无法实现超宽频带工作,以及工作稳定性差。
技术实现思路
:本技术的目的即在于提供一种三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线,该三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线结构简单、设计合理,有利于实现对第二代至第五代移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统和移动数字电视系统的兼容,且在各个工作频段的辐射性能都稳定可靠。本技术三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线,其特征在于:所述天线包括基板、贴覆在基板背面的天线接地板和贴覆在基板正面的三角螺旋缝隙-六边形阵列复合辐射贴片,所述三角螺旋缝隙-六边形阵列复合辐射贴片是按照六边形阵列结构排列组成的复合天线,所述六边形阵列结构由6个正六边形围绕1个正六边形组成,每个正六边形区域划分为6个等边三角形区域,并用三角螺旋缝隙小天线填充等边三角形区域,即所述三角螺旋缝隙-六边形阵列复合辐射贴片包括42个三角螺旋缝隙小天线。进一步的,上述三角螺旋缝隙小天线是在一个边长为8.0mm±0.1mm的等边三角形上开设三角螺旋缝隙。进一步的,上述三角螺旋缝隙由至少4段缝隙组成,相邻两段缝隙之间的夹角为60度,缝隙宽度为0.1mm±0.02mm。进一步的,上述正六边形的边长都为8.0mm±0.1mm。进一步的,上述三角螺旋缝隙-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,上述基板为低损耗微波陶瓷基板,其相对介电常数为45-55。进一步的,上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,上述天线接地板为全金属接地结构,天线接地板和复合辐射贴片的材质为铜、银、金或铝。本技术三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线的工作方法,所述三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线包括基板、贴覆在基板背面的天线接地板和贴覆在基板正面的三角螺旋缝隙-六边形阵列复合辐射贴片,所述三角螺旋缝隙-六边形阵列复合辐射贴片是按照六边形阵列结构排列组成的复合天线,所述六边形阵列结构由6个正六边形围绕1个正六边形组成,每个正六边形区域划分为6个等边三角形区域,并用三角螺旋缝隙小天线填充等边三角形区域,即所述三角螺旋缝隙-六边形阵列复合辐射贴片包括42个三角螺旋缝隙小天线;工作时,三角螺旋缝隙结构在不改变三角形天线的整体结构的基础上,通过多段不同长度缝隙的辐射相叠加,实现超宽频带工作;六边形阵列结构保证天线结构完美对称,天线内部具有均匀分布的射频电流,增大了天线的工作带宽。进一步的,上述天线的工作频带范围为0.536~14.887GHz,工作带宽为14.351GHz,带宽倍频程为27.77,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-43.92dB,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、射频识别系统工作频段、超宽带系统工作频段、移动数字电视系统工作频段。本技术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:该款天线具有优异的超宽频带工作特性,工作带宽高达14.351GHz,带宽倍频程达到27.77;该款天线实现了对第二代至第五代移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统和移动数字电视系统的兼容,且有较大性能冗余,在各个工作频段的辐射性能都稳定可靠;天线使用了极其坚固的六边形阵列结构,具有很高的机械强度,抗破坏性强。附图说明:图1是三角螺旋缝隙小天线的构造示意图;图2是六边形阵列结构中正六边形区域的构造示意图;图3是本技术天线的剖面构造示意图;图4是图3的俯视构造示意图;图5是本技术天线的回波损耗(S11)性能图。具体实施方式:下面结合实施例对本技术方法作进一步的详细说明。需要特别说明的是,本技术的保护范围应当包括但不限于本实施例所公开的
技术实现思路
。本技术三角螺旋缝隙-六边形阵列复本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种三角螺旋缝隙‑六边形阵列复合超宽频带天线,其特征在于:所述天线包括基板、贴覆在基板背面的天线接地板和贴覆在基板正面的三角螺旋缝隙‑六边形阵列复合辐射贴片,所述三角螺旋缝隙‑六边形阵列复合辐射贴片是按照六边形阵列结构排列组成的复合天线,所述六边形阵列结构由6个正六边形围绕1个正六边形组成,每个正六边形区域划分为6个等边三角形区域,并用三角螺旋缝隙小天线填充等边三角形区域,即所述三角螺旋缝隙‑六边形阵列复合辐射贴片包括42个三角螺旋缝隙小天线。

【技术特征摘要】
1.一种三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线,其特征在于:所述天线包括基板、贴覆在基板背面的天线接地板和贴覆在基板正面的三角螺旋缝隙-六边形阵列复合辐射贴片,所述三角螺旋缝隙-六边形阵列复合辐射贴片是按照六边形阵列结构排列组成的复合天线,所述六边形阵列结构由6个正六边形围绕1个正六边形组成,每个正六边形区域划分为6个等边三角形区域,并用三角螺旋缝隙小天线填充等边三角形区域,即所述三角螺旋缝隙-六边形阵列复合辐射贴片包括42个三角螺旋缝隙小天线。2.根据权利要求1所述的三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线,其特征在于:所述三角螺旋缝隙小天线是在一个边长为8.0mm±0.1mm的等边三角形上开设三角螺旋缝隙。3.根据权利要求2所述的三角螺旋缝隙-六边形阵列复合超宽频带天线,其特征在于:所述三角螺旋缝隙由至少4段缝隙组成,相邻两段缝隙之间的夹角为60度,缝隙宽度为0.1mm±0.02m...

【专利技术属性】
技术研发人员:林斌张颖刘泽泰沈少东魏昕煜郑萍
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

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