一种三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线，该天线包括三层薄膜基质、贴覆在第一层薄膜基质正面的树分形环偶极子感应辐射贴片、贴覆在第二层薄膜基质正面的树分形环偶极子馈电辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质正面的树分形环偶极子感应辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质背面的钛酸钡薄片、贴覆在钛酸钡薄片背面的坡莫合金镀层，辐射能力强，工作性能稳定可靠，性能冗余较大，能够有效抵抗周围电磁信号干扰，具有超宽频带工作性能，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。

A 3-D Mirror Tree Fractal Ring Dipole UWB Antenna

【技术实现步骤摘要】
一种三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线
本技术涉及一种三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线。
技术介绍
无线通信技术是21世纪最重要的支撑性技术之一，目前应用最为广泛、技术最为成熟的无线通信系统是移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统和移动数字电视系统，它们的工作频段都位于微波频段，除了工作频率不同之外，它们使用的通信终端、通信协议、工作模式都很相似，具有很大的整合潜力。多网合一与多频段兼容是21世纪无线通信技术发展的大势所趋。如果将移动通信手机、射频识别读写器、超宽带通信终端、移动数字电视设备整合在一起，就能够得到兼具接打电话、收发短信、移动上网、读写射频识别卡、超宽带高速收发数据、收看移动数字电视等多项功能的微波频段多网合一智能终端。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。微波频段多网合一终端天线需要完全覆盖上述所有工作频段，且辐射能力强，工作性能稳定可靠，性能冗余较大。微波频段多网合一终端设备需要与移动通信基站、射频识别读写器、超宽带通信基站、移动数字电视收发站进行无线通信，会受到多个频段的微波信号源的干扰，这就要求微波频段多网合一终端天线能够有效抵抗周围电磁信号干扰。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线，不仅结构简单，而且便捷高效。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线，该天线包括三层薄膜基质、贴覆在第一层薄膜基质正面的树分形环偶极子感应辐射贴片、贴覆在第二层薄膜基质正面的树分形环偶极子馈电辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质正面的树分形环偶极子感应辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质背面的钛酸钡薄片、贴覆在钛酸钡薄片背面的坡莫合金镀层。优选的，所述树分形环偶极子感应辐射贴片和树分形环偶极子馈电辐射贴片结构完全一致，都由两条对称的树分形环偶极子辐射臂组成。优选的，所述树分形环偶极子辐射臂由长度为3.5mm±0.1mm的馈线和树分形环组成，树分形环偶极子辐射臂线宽为0.5mm±0.05mm，树分形环区域的尺寸为13mm±0.1mm×14mm±0.1mm。优选的，所述树分形环偶极子辐射臂中的树分形环使用四边形环结构，其四条边沿形状相同。优选的，所述树分形环偶极子辐射臂中的树分形环的四条边沿使用至少2阶的树分形结构。优选的，所述树分形环偶极子馈电辐射贴片的两条辐射臂的对称中心线上开设有断开间隙，在断开间隙的两侧设有天线馈电点。优选的，三层薄膜基质结构一致，都为聚对苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜基质，其形状为矩形，尺寸是29mm±0.1mm×15mm±0.1mm，厚度为0.2mm±0.02mm，相对介电常数为4.5±0.1。优选的，所述钛酸钡薄片为微波频段低损耗钛酸钡薄片，其形状为矩形，尺寸是29mm±0.1mm×15mm±0.1mm，厚度为0.3mm±0.1mm，相对介电常数为100±5。优选的，所述坡莫合金镀层的尺寸与钛酸钡薄片的尺寸相同，所用坡莫合金是由78%的镍，21%的铁，1%的铌、钽、钛、铝组成的高硬度高磁导率的坡莫合金；所述树分形环偶极子馈电辐射贴片和树分形环偶极子感应辐射贴片由石墨烯导电墨水印制而成。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：辐射能力强，工作性能稳定可靠，性能冗余较大，能够有效抵抗周围电磁信号干扰，具有超宽频带工作性能，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。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。附图说明图1为本技术实施例的树分形的迭代规律示意图。图2为树分形环偶极子感应辐射贴片和树分形环偶极子馈电辐射贴片的构造示意图。图3为天线整体的分层截面结构示意图。图4为本技术实施例的回波损耗(S11)性能图。具体实施方式为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。如图1~4所示，一种三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线，该天线包括三层薄膜基质、贴覆在第一层薄膜基质正面的树分形环偶极子感应辐射贴片、贴覆在第二层薄膜基质正面的树分形环偶极子馈电辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质正面的树分形环偶极子感应辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质背面的钛酸钡薄片、贴覆在钛酸钡薄片背面的坡莫合金镀层。在本技术实施例中，所述树分形环偶极子感应辐射贴片和树分形环偶极子馈电辐射贴片结构完全一致，都由两条对称的树分形环偶极子辐射臂组成。在本技术实施例中，所述树分形环偶极子辐射臂由长度为3.5mm±0.1mm的馈线和树分形环组成，树分形环偶极子辐射臂线宽为0.5mm±0.05mm，树分形环区域的尺寸为13mm±0.1mm×14mm±0.1mm。在本技术实施例中，所述树分形环偶极子辐射臂中的树分形环使用四边形环结构，其四条边沿形状相同。在本技术实施例中，所述树分形环偶极子辐射臂中的树分形环的四条边沿使用至少2阶的树分形结构。在本技术实施例中，所述树分形环偶极子馈电辐射贴片的两条辐射臂的对称中心线上开设有断开间隙，在断开间隙的两侧设有天线馈电点。在本技术实施例中，三层薄膜基质结构一致，都为聚对苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜基质，其形状为矩形，尺寸是29mm±0.1mm×15mm±0.1mm，厚度为0.2mm±0.02mm，相对介电常数为4.5±0.1；聚对苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜的化学稳定性非常好，可以耐油、耐稀酸、耐稀碱，耐大多数溶剂，在-70℃到150℃的温度范围内都可以正常工作，使用它作为天线基质材料，可以保证天线有稳定的物理和化学性质。在本技术实施例中，所述钛酸钡薄片为微波频段低损耗钛酸钡薄片，其形状为矩形，尺寸是29mm±0.1mm×15mm±0.1mm，厚度为0.3mm±0.1mm，相对介电常数为100±5；钛酸钡是一种具有高介电常数和低介电损耗的强介电化合物，能够形成有效的电场屏蔽层，阻止外界电场对天线辐射的干扰。坡莫合金是由镍和铁组成的合金，含镍78%，含铁21%，并添加铌、钽、钛、铝的坡莫合金，兼具高硬度和高磁导率，可以有效屏蔽外界磁场对天线辐射的影响，并为天线结构提供机械防护。将钛酸钡薄片和坡莫合金镀层组合在一起，可以有效阻止天线周围环境电磁场对天线辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线，其特征在于：该天线包括三层薄膜基质、贴覆在第一层薄膜基质正面的树分形环偶极子感应辐射贴片、贴覆在第二层薄膜基质正面的树分形环偶极子馈电辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质正面的树分形环偶极子感应辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质背面的钛酸钡薄片、贴覆在钛酸钡薄片背面的坡莫合金镀层。

【技术特征摘要】
1.一种三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线，其特征在于：该天线包括三层薄膜基质、贴覆在第一层薄膜基质正面的树分形环偶极子感应辐射贴片、贴覆在第二层薄膜基质正面的树分形环偶极子馈电辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质正面的树分形环偶极子感应辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质背面的钛酸钡薄片、贴覆在钛酸钡薄片背面的坡莫合金镀层。2.根据权利要求1所述的三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线，其特征在于：所述树分形环偶极子感应辐射贴片和树分形环偶极子馈电辐射贴片结构完全一致，都由两条对称的树分形环偶极子辐射臂组成。3.根据权利要求2所述的三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线，其特征在于：所述树分形环偶极子辐射臂由长度为3.5mm±0.1mm的馈线和树分形环组成，树分形环偶极子辐射臂线宽为0.5mm±0.05mm，树分形环区域的尺寸为13mm±0.1mm×14mm±0.1mm。4.根据权利要求2所述的三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线，其特征在于：所述树分形环偶极子辐射臂中的树分形环使用四边形环结构，其四条边沿形状相同。5.根据权利要求2所述的三维镜像树分形环偶极子超宽频带天线，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：林斌，李振昌，郑萍，魏昕煜，潘依郎，洪志杰，
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