[发明专利]一种三维镜像希尔伯特分形偶极子超宽频带天线及其应用

说明书

本发明涉及一种三维镜像希尔伯特分形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镜像希尔伯特分形偶极子感应辐射贴片、贴覆在第二层薄膜基质正面的镜像希尔伯特分形偶极子馈电辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质正面的镜像希尔伯特分形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。具有较强抵抗周围电磁信号干扰能力，辐射能力强，在微波频段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，有充足的性能冗余。

技术领域

本发明涉及一种三维镜像希尔伯特分形偶极子超宽频带天线及其应用。

背景技术

无线通信技术诞生于上个世纪70年代，在上个世纪末和本世纪初得到了飞速的发展，出现了多种工作在不同频段的无线通信系统。微波频段是目前无线通信系统的主要工作频段，目前最重要的几种无线通信终端设备：移动通信手机、射频识别读写器、超宽带通信终端、移动数字电视都工作于微波频段。这些微波频段的无线通信终端设备工作频率接近，工作原理相似，具有较大的通用性和可整合性，如果将它们整合在一起，就能够实现微波频段的无线通信多网合一与多频段兼容，设计出多用途的智能终端设备。

微波频段多网合一终端天线需要完全覆盖现有的第二代至第五代移动通信频段、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。我国目前使用的第二代移动通信频段为GSM制式 0.905～0.915 GHz、0.950～0.960 GHz、1.710～1.785GHz、1.805～1.880 GHz频段；第三代移动通信频段为TD-SCDMA制式1.880～1.920 GHz、2.010～2.025 GHz、2.300～2.400 GHz频段和WCDMA制式 1.920～1.980 GHz、2.110～2.170 GHz频段；第四代移动通信频段为TD-LTE制式 2.570～2.620 GHz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：3.300～3.400 GHz、4.400～4.500 GHz、4.800～4.990 GHz。射频识别系统有三个主要的工作频段：0.902～0.928 GHz、2.400～2.4835 GHz、5.725～5.875 GHz。超宽带系统的工作频段为3.100～10.600 GHz。移动数字电视系统工作频段为11.700～12.200 GHz。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，具有较强的辐射能力和充足的性能冗余。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具有较强的抵抗周围电磁信号干扰的能力。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种三维镜像希尔伯特分形偶极子超宽频带天线及其应用，不仅结构简单，而且便捷高效。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种三维镜像希尔伯特分形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镜像希尔伯特分形偶极子感应辐射贴片、贴覆在第二层薄膜基质正面的镜像希尔伯特分形偶极子馈电辐射贴片、贴覆在第三层薄膜基质正面的镜像希尔伯特分形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，所述镜像希尔伯特分形偶极子感应辐射贴片和镜像希尔伯特分形偶极子馈电辐射贴片结构完全一致，都由两条对称的希尔伯特分形偶极子辐射臂和下方的镜像补偿结构组成。

优选的，所述希尔伯特分形偶极子辐射臂由长度为0.5mm±0.1mm的馈线和希尔伯特分形区域组成，希尔伯特分形偶极子辐射臂线宽为0.2mm±0.01mm，希尔伯特分形区域的尺寸为15mm±0.1mm×15mm±0.1mm。

优选的，所述希尔伯特分形偶极子辐射臂中的希尔伯特分形区域使用至少3阶的希尔伯特分形结构。