本发明专利技术涉及一种生长环阵列超宽频带天线，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方形角缺陷分形生长环阵列辐射贴片，所述方形角缺陷分形生长环阵列辐射贴片是由184个方形角缺陷分形天线按照生长环阵列结构排列组成的天线阵列。本发明专利技术满足小尺寸、高辐射强度、大性能冗余要求，具有超强兼容性和超宽频带工作能力，能够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。
An ultra wide band antenna with growth ring array
【技术实现步骤摘要】
一种生长环阵列超宽频带天线
本专利技术涉及移动通信天线设计领域，特别是一种生长环阵列超宽频带天线。
技术介绍
随着无线通信技术在21世纪不断高速发展，越来越多的无线通信应用系统完成了技术开发和系统完善，已投入商业化的实际运营。完成多个无线通信应用系统的整合，实现多网合一、多频段兼容和终端设备多功能化，是无线通信技术发展中迫在眉睫需要解决的问题。移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统、移动数字电视系统都是工作于微波频段的无线通信应用系统，工作频段接近，对终端设备的要求相似，有较大的整合潜力，有望整合成为微波频段多网合一系统。我国目前处于第二代、第三代、第四代、第五代移动通信共存的时期，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。微波频段多网合一系统天线需要满足小尺寸、高辐射强度、大性能冗余要求，具有超强兼容性和超宽频带工作能力，能够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。然而现有技术中却还没有出现能够完全胜任上述要求的天线。方形角缺陷分形结构是一种通过迭代生成的面分形结构，其初始图形是一个正方形，将其等分为4行4列共16个小正方形，挖去左上角、左下角、右上角、右下角4个小正方形，剩下12个小正方形，可得到1阶方形角缺陷分形结构。对1阶方形角缺陷分形结构的12个小正方形分别作方形角缺陷分形迭代，可得到2阶方形角缺陷分形结构。这样依次迭代下去，可以得到高阶方形角缺陷分形结构。生长环阵列结构是一种具有自相似性的、迭代生成的多环阵列结构，其初始结构是由40个阵元天线组成的、外圈边长为11、内圈边长为9的正方形环阵列。在初始结构的四个边角生长出4个外圈边长为5、内圈边长为3的小正方形环阵列，可以得到1阶生长环阵列结构。在1阶生长环阵列结构的每个小正方形环阵列的边角生长出3个外圈边长为3、内圈边长为1的微型正方形环阵列，可以得到2阶生长环阵列结构。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种生长环阵列超宽频带天线，满足小尺寸、高辐射强度、大性能冗余要求，具有超强兼容性和超宽频带工作能力，能够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。本专利技术采用以下方案实现：一种生长环阵列超宽频带天线，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方形角缺陷分形生长环阵列辐射贴片，所述方形角缺陷分形生长环阵列辐射贴片是由184个方形角缺陷分形天线按照生长环阵列结构排列组成的天线阵列。进一步地，所述天线接地板为全导电接地结构。进一步地，每个方形角缺陷分形天线是在尺寸为1.6mm±0.1mm×1.6mm±0.1mm的矩形区域进行方形角缺陷分形迭代而得到。进一步地，所述方形角缺陷分形天线为至少2阶的方形角缺陷分形结构。进一步地，每个方形角缺陷分形天线的底部边沿中心处设有天线馈电点。进一步地，所述方形角缺陷分形生长环阵列辐射贴片使用生长环阵列结构作为基本阵列排布结构，在生长环阵列结构的每个大小为1.6mm±0.1mm×1.6mm±0.1mm的阵元天线区域中心，放置一个方形角缺陷分形天线。进一步地，所述生长环阵列结构为2阶生长环阵列结构，是在一个由23行23列共529个方形区域组成的矩形区域中，在第1行的第1列、第2列、第3列、第7列、第8列、第9列、第15列、第16列、第17列、第21列、第22列、第23列，第2行的第1列、第3列、第7列、第9列、第15列、第17列、第21列、第23列，第3行的第1列、第2列、第3列、第4列、第5列、第6列、第7列、第8列、第9列、第15列、第16列、第17列、第18列、第19列、第20列、第21列、第22列、第23列，第4行的第3列、第7列、第17列、第21列，第5行的第3列、第7列、第17列、第21列，第6行的第3列、第7列、第17列、第21列，第7行的第1列、第2列、第3列、第4列、第5列、第6列、第7列、第8列、第9列、第10列、第11列、第12列、第13列、第14列、第15列、第16列、第17列、第18列、第19列、第20列、第21列、第22列、第23列，第8行的第1列、第3列、第7列、第17列、第21列、第23列，第9行的第1列、第2列、第3列、第7列、第17列、第21列、第22列、第23列，第10行的第7列、第17列，第11行的第7列、第17列，第12行的第7列、第17列，第13行的第7列、第17列，第14行的第7列、第17列，第15行的第1列、第2列、第3列、第7列、第17列、第21列、第22列、第23列，第16行的第1列、第3列、第7列、第17列、第21列、第23列，第17行的第1列、第2列、第3列、第4列、第5列、第6列、第7列、第8列、第9列、第10列、第11列、第12列、第13列、第14列、第15列、第16列、第17列、第18列、第19列、第20列、第21列、第22列、第23列，第18行的第3列、第7列、第17列、第21列，第19行的第3列、第7列、第17列、第21列，第20行的第3列、第7列、第17列、第21列，第21行的第1列、第2列、第3列、第4列、第5列、第6列、第7列、第8列、第9列、第15列、第16列、第17列、第18列、第19列、第20列、第21列、第22列、第23列，第22行的第1列、第3列、第7列、第9列、第15列、第17列、第21列、第23列，第23行的第1列、第2列、第3列、第7列、第8列、第9列、第15列、第16列、第17列、第21列、第22列、第23列，共184个方形区域放置阵元天线。进一步地，所述基板为低损耗环氧树脂玻璃布基板，其相对介电常数为5.5-6.5。进一步地，所述基板的形状为矩形，尺寸是36.8mm±0.1mm×36.8mm±0.1mm，厚度为1mm±0.1mm。进一步地，所述辐射贴片和天线接地板的材质为铜、银、金或铝。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：本专利技术使用方形角缺陷分形天线作为阵元天线，具有自相似性的分形结构保证了阵元天线内部有均匀分布的射频电流，确保阵元天线有优异的超宽频带工作能力；使用生长环阵本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生长环阵列超宽频带天线，其特征在于，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方形角缺陷分形生长环阵列辐射贴片，所述方形角缺陷分形生长环阵列辐射贴片是由184个方形角缺陷分形天线按照生长环阵列结构排列组成的天线阵列。/n
【技术特征摘要】
1.一种生长环阵列超宽频带天线，其特征在于，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方形角缺陷分形生长环阵列辐射贴片，所述方形角缺陷分形生长环阵列辐射贴片是由184个方形角缺陷分形天线按照生长环阵列结构排列组成的天线阵列。
2.根据权利要求1所述的一种生长环阵列超宽频带天线，其特征在于，所述天线接地板为全导电接地结构。
3.根据权利要求1所述的一种生长环阵列超宽频带天线，其特征在于，每个方形角缺陷分形天线是在尺寸为1.6mm±0.1mm×1.6mm±0.1mm的矩形区域进行方形角缺陷分形迭代而得到。
4.根据权利要求1所述的一种生长环阵列超宽频带天线，其特征在于，所述方形角缺陷分形天线为至少2阶的方形角缺陷分形结构。
5.根据权利要求1所述的一种生长环阵列超宽频带天线，其特征在于，每个方形角缺陷分形天线的底部边沿中心处设有天线馈电点。
6.根据权利要求1所述的一种生长环阵列超宽频带天线，其特征在于，所述方形角缺陷分形生长环阵列辐射贴片使用生长环阵列结构作为基本阵列排布结构，在生长环阵列结构的每个大小为1.6mm±0.1mm×1.6mm±0.1mm的阵元天线区域中心，放置一个方形角缺陷分形天线。
7.根据权利要求1所述的一种生长环阵列超宽频带天线，其特征在于，所述生长环阵列结构为2阶生长环阵列结构，是在一个由23行23列共529个方形区域组成的矩形区域中，在第1行的第1列、第2列、第3列、第7列、第8列、第9列、第15列、第16列、第17列、第21列、第22列、第23列，第2行的第1列、第3列、第7列、第9列、第15列、第17列、第21列、第23列，第3行的第1列、第2列、第3列、第4列、第5列、第6列、第7列、第8列、第9列、第15列、第16列、第17列、第18列、第19列、第20列、第21列、第22列、第23列，第4行的第3列、第7列、第17列、第21列，第5行的第3列、第7列、第17列、第21列，第6行的第3列、第7列、第17列、第21列，第7行的第1列、第2列、第3列、第4列、第5列、第6列、...
【专利技术属性】
技术研发人员：林斌，陈林鹏，潘依郎，李振昌，唐荻，颜逸朋，
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
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