[实用新型]一种分形阵列仿生超宽带天线结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别是一种分形阵列仿生超宽带天线结构。

背景技术

超宽带（UWB）通信技术是目前国际上电子通信科研领域的研究热点之一。本世纪初发展的新型通信技术开始将UWB应用于民用高速、近距离无线通信领域，并取得了较快发展，凭借高速率、低功耗、低成本等优势，UWB短距离通信技术标准已经开始对蓝牙的传统领域提出了挑战。其除了具备蓝牙技术现有的特点外，还具有速率高、耗电省（不到现有无线技术的1%）、成本更低等优点，也将是未来短距离无线互联的主要手段之一，具有极其广阔的应用领域和市场前景。在国家863计划长期持续支持下，我国在超宽带无线通信关键技术研发方面已经取得了重要进展，初步形成了芯片、软件和应用系统的开发能力，具备了针对行业需求开展系统级研发和应用创新的技术条件。美国联邦通信委员会（FCC）确定的超宽带(UWB)通信的频段为3.100～10.600 GHz，这一标准现在已成为超宽带通信系统天线的国际标准。超宽带通信系统要求天线同时满足小尺寸、低厚度、低回波损耗、大工作带宽的要求，具有较大的性能冗余，能够在各种不可预知的恶劣电磁环境下保证无线通信信号的传输质量。

射频识别技术是一种非接触式的自动无线电识别技术，它通过无线射频信号自动识别目标对象并采集相关数据，识别工作无需人工操作，且无需顾虑恶劣的工作环境。射频识别技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便，正在逐步替代条形码技术，在电子商务、自动化控制、交通运输等多个领域有着广泛的应用。目前，射频识别技术最具有应用前景的频段为0.902～0.928 GHz、2.400～2.4835 GHz和5.725～5.875 GHz。

移动通信是无线技术的最重要应用之一，能够支撑多频段、多标准、多模式的移动通信技术，是面向未来我国无线通信应用事业发展的核心关键技术。目前，我国的第二代移动通信依然得到广泛应用、第三代移动通信方兴未艾、第四代移动通信已开始普及，正在研发中的第五代移动通信系统将与其他无线移动通信技术密切结合，构成新一代无所不在的移动信息网络，满足未来10 年移动互联网流量高速增长的发展需求，将在2020年前后投入商业运营。不同频率、不同制式的移动通信无线信号将在空间长期共存，这就要求移动通信天线具备多频段兼容的功能，能够同时覆盖GSM 0.905～0.915 GHz、0.950～0.960 GHz、1.710～1.785 GHz、1.805～1.880 GHz频段，TD-SCDMA 1.880～1.920 GHz、2.010～2.025 GHz、2.300～2.400 GHz频段，WCDMA 1.920～1.980 GHz、2.110～2.170 GHz频段，TD-LTE 2.570～2.620 GHz频段，第五代移动通信3.300～3.400 GHz、4.400～4.500 GHz、4.800～4.990 GHz候选频段，并满足移动通信系统小尺寸、低厚度、低回波损耗、大工作带宽的要求。

移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统都是基于射频无线信号的通信系统，彼此之间具有很大的相通性。如果能设计一款天线，同时覆盖第二代移动通信GSM制式0.905～0.915 GHz、0.950～0.960 GHz、1.710～1.785 GHz、1.805～1.880 GHz频段，第三代移动通信TD-SCDMA制式1.880～1.920 GHz、2.010～2.025 GHz、2.300～2.400 GHz频段，第三代移动通信WCDMA制式1.920～1.980 GHz、2.110～2.170 GHz频段，第四代移动通信TD-LTE制式 2.570～2.620 GHz频段，第五代移动通信3.300～3.400 GHz、4.400～4.500 GHz、4.800～4.990 GHz三个候选频段，射频识别系统0.902～0.928 GHz、2.400～2.4835 GHz、5.725～5.875 GHz三个常用频段，超宽带通信系统3.100～10.600 GHz频段，并同时满足小尺寸、低厚度、低回波损耗、大工作带宽的要求，就能够实现对第二代、第三代、第四代、第五代移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统的兼容。使用该款天线后，智能手机可以和射频识别读写器、超宽带通信终端设备结合在一起，可实现多种无线通信终端的整合。