梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种梯形多缝‑六边形阵列复合超宽频带天线及其制作方法，括基板、分别贴覆在基板正面和背面的复合辐射贴片和复合接地板，复合辐射贴片包括若干个呈六边形阵列分布的辐射贴片，辐射贴片呈正六边形状，辐射贴片内对称设有两个缝隙天线，缝隙天线包括梯形状的天线本体，天线本体内沿高度方向间隔分布有至少三条长度递增的直线缝隙；复合接地板包括若干个呈六边形阵列分布的接地板，接地板呈正六边形状，接地板上开设有若干个绕六边形的中心呈圆周分布的直角三角形孔，直角三角形孔内填充有光子晶体。本发明专利技术设计合理，实现超宽的工作频带，并满足回波损耗低、在各个工作频段辐射性能均匀稳定等要求。

【技术实现步骤摘要】
梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线及其制作方法
：本专利技术涉及一种梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线及其制作方法。
技术介绍
：21世纪是无线通信技术飞速发展的时期，各种不同模式、不同频段的无线通信技术正在得到广泛的应用。目前，移动通信技术、射频识别技术、超宽带通信技术、移动数字电视技术是应用最为广泛的无线通信技术，他们都工作在微波频段，对终端硬件设备和通信协议的要求相似，具有很大的整合潜力。如果一款无线通信终端能够同时覆盖移动通信系统频段、射频识别系统频段、超宽带通信系统频段和移动数字电视系统频段，就能够实现在微波频段的多网合一。我国目前正在同时使用第二代、第三代、第四代移动通信技术，第五代移动通信技术也即将投入使用。我国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。一款微波频段的多网合一无线通信终端天线，应该能够同时覆盖上述所有工作频段，并满足回波损耗低、在各个工作频段辐射性能均匀稳定等要求。
技术实现思路
：有鉴于此，本专利技术的目的在于针对以上不足之处，提供一种梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线及其制作方法，结构设计合理，能够同时覆盖上述所有工作频段，且工作稳定。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线，包括基板、分别贴覆在基板正面和背面的复合辐射贴片和复合接地板，所述复合辐射贴片包括若干个呈六边形阵列分布的辐射贴片，所述辐射贴片呈正六边形状，辐射贴片内对称设置有两个缝隙天线，所述缝隙天线包括梯形状的天线本体，所述天线本体内沿高度方向间隔分布有至少三条长度递增的直线缝隙；所述复合接地板包括若干个呈六边形阵列分布的接地板，所述接地板呈正六边形状，接地板上开设有若干个绕六边形的中心呈圆周分布的直角三角形孔，所述直角三角形孔内填充有光子晶体。进一步的，所述天线本体为等腰梯形状，所述直线缝隙与天线本体的上底及下底相平行，直线缝隙的宽度为0.3～0.7mm。进一步的，所述接地板的每个六边形均匀分布成12个直角三角形区域，每个直角三角形区域的中心处均开设有一直角三角形孔，所述直角三角形孔与直角三角形区域的相似比为0.5。进一步的，所述基板为低损耗微波陶瓷基板，基板的相对介电常数为40～50，基板的形状为矩形。进一步的，所述辐射贴片为七个，其中一个辐射贴片位于中间，其余六个辐射贴片分布在中间辐射贴片的周部；所述接地板为七个，其中一个接地板位于中间，其余六个接地板分布在中间接地板的周部。进一步的，所述辐射贴片和接地板的材质为铜、银、金或铝。进一步的，所述复合辐射贴片的底部边沿中心设有天线馈电点。本专利技术采用的另一种技术方案是：一种梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线的制作方法，包含如下步骤：（1）制作矩形状的基板，正六边形状的辐射贴片和接地板；（2）在辐射片内设置两个对称分布的等腰梯形状缝隙天线；（3）在接地板内开设若干个绕其中心呈圆周分布的直角三角形孔，并在直角三角形孔内填充光子晶体；（4）利用七个辐射贴片呈六边形阵列分布，其中一个辐射贴片位于中间，其余六个辐射贴片分布在中间辐射贴片的周部，形成复合辐射贴片；（5）在复合辐射贴片底部边沿中心设置天线反馈点；（6）利用七个接地板呈六边形阵列分布，其中一个接地板位于中间，其余六个接地板分布在中间接地板的周部，形成复合接地板；（7）将复合辐射贴片与复合接地板分别贴覆在基板的正面和背面。与现有技术相比，本专利技术具有以下效果：本专利技术结构设计合理，将梯形状的缝隙天线与六边形阵列结构相结合、光子晶体与六边形阵列结构相结合，实现该天线超宽的工作频带，同时覆盖第二代至第五代移动通信系统频段、射频识别系统频段、超宽带通信系统频段和移动数字电视系统频段，并满足回波损耗低、在各个工作频段辐射性能均匀稳定等要求，具有超强的兼容性，应用潜力较大。附图说明：图1是本专利技术实施例的正面构造示意图；图2是本专利技术实施例的背面构造示意图；图3是六边形阵列结构的构造示意图；图4是缝隙天线的构造示意图；图5是接地板的构造示意图；图6是本专利技术实施例中的回波损耗(S11)性能图。图中：1-基板；2-复合辐射贴片；201-辐射贴片；202-天线本体；203-直线缝隙；3-复合接地板；301-接地板；302-直角三角形孔。具体实施方式:为了更清楚地解释本专利技术，下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明，显而易见地，下面所列的附图仅仅是本专利技术的一些具体实施例。如图1-5所示，本专利技术一种梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线，包括基板1、分别贴覆在基板1正面和背面的复合辐射贴片2和复合接地板3，所述复合辐射贴片2包括若干个呈六边形阵列分布的辐射贴片201，所述辐射贴片201呈正六边形状，辐射贴片201内对称设置有两个缝隙天线，所述缝隙天线包括梯形状的天线本体202，所述天线本体202内沿高度方向间隔分布有至少三条长度递增的直线缝隙203；所述复合接地板3包括若干个呈六边形阵列分布的接地板301，所述接地板301呈正六边形状，接地板301上开设有若干个绕六边形的中心呈圆周分布的直角三角形孔302，所述直角三角形孔302内填充有光子晶体。将梯形状的缝隙天线与六边形阵列结构相结合，通过多条不同长度的缝隙的辐射叠加，保证天线有较高的辐射强度和较大的工作带宽，而采用六边形阵列结构的完美对称，使射频电流在天线内部均匀分布，增大了天线的工作带宽并保证天线在各个工作频段的辐射性能均匀稳定，回波损耗低。同时，将光子晶体与六边形阵列结构相结合，形成了光子晶体结构，这种结构会产生光子带隙，利用产生的光子带隙进一步拓展了天线的工作频段，使天线具有优异的超宽频段工作性能。本实施例中，所述天线本体202为上底长度为8.0mm±0.1mm、下底长度为16.0mm±0.1mm的等腰梯形状，所述直线缝隙203与天线本体202的上底及下底相平行，直线缝隙的宽度为0.3～0.7mm，每条直线缝隙的长度不同，工作频带不同，多条直线缝隙的辐射叠加，可以形成一个较宽的工作频带。缝隙天线可以很方便的通过改变直线缝隙的数量，来调整天线的工作频带。本实施例中，所述接地板301的每个六边形均匀分布成12个直角三角形区域，每个直角三角形区域的中心处均开设有一直角三角形孔302，所述直角三角形孔302与直角三角形区域的相似比为0.5，即三角形孔各边的边长为对应直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯形多缝‑六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于：包括基板、分别贴覆在基板正面和背面的复合辐射贴片和复合接地板，所述复合辐射贴片包括若干个呈六边形阵列分布的辐射贴片，所述辐射贴片呈正六边形状，辐射贴片内对称设置有两个缝隙天线，所述缝隙天线包括梯形状的天线本体，所述天线本体内沿高度方向间隔分布有至少三条长度递增的直线缝隙；所述复合接地板包括若干个呈六边形阵列分布的接地板，所述接地板呈正六边形状，接地板上开设有若干个绕六边形的中心呈圆周分布的直角三角形孔，所述直角三角形孔内填充有光子晶体。

【技术特征摘要】
1.一种梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于：包括基板、分别贴覆在基板正面和背面的复合辐射贴片和复合接地板，所述复合辐射贴片包括若干个呈六边形阵列分布的辐射贴片，所述辐射贴片呈正六边形状，辐射贴片内对称设置有两个缝隙天线，所述缝隙天线包括梯形状的天线本体，所述天线本体内沿高度方向间隔分布有至少三条长度递增的直线缝隙；所述复合接地板包括若干个呈六边形阵列分布的接地板，所述接地板呈正六边形状，接地板上开设有若干个绕六边形的中心呈圆周分布的直角三角形孔，所述直角三角形孔内填充有光子晶体。2.根据权利要求1所述的梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于：所述天线本体为等腰梯形状，所述直线缝隙与天线本体的上底及下底相平行，直线缝隙的宽度为0.3～0.7mm。3.根据权利要求1所述的梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于：所述接地板均匀分布成12个直角三角形区域，每个直角三角形区域的中心处均开设有一直角三角形孔，所述直角三角形孔与直角三角形区域的相似比为0.5。4.根据权利要求1所述的梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于：所述基板为低损耗微波陶瓷基板，基板的相对介电常数为40～50，基板的形状为矩形。5.根据权利要求1所述的梯形多缝-六边形阵列复合超宽频带天线，其特征在于...

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