[发明专利]四螺旋缝隙分形阵列超宽频带天线

说明书

本发明涉及一种四螺旋缝隙分形阵列超宽频带天线,其特征在于：包括薄膜基质、贴覆在薄膜基质正面的四螺旋缝隙分形阵列馈电辐射贴片、贴覆在薄膜基质背面的天线接地板、贴覆在天线接地板背面的钽铌酸钾薄片、贴覆在钽铌酸钾薄片背面的铁基纳米晶合金镀层；本发明提供一种具有充足的性能冗余和较强的抗干扰能力，尺寸小，辐射强度高，工作性能稳定可靠，具有超宽频带工作能力，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。

技术领域

本发明涉及移动通信天线领域，具体涉及一种四螺旋缝隙分形阵列超宽频带天线。

背景技术

将多个工作频段相近的系统整合在一起，实现多网合一和多系统融合，是无线通信技术发展的重要趋势之一。21世纪初至今，线通信技术发展迅猛，不断有新的无线通信应用系统投入使用。移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统、移动数字电视系统是目前使用范围最广泛、发展潜力最大的无线通信应用系统，它们都工作在微波频段，工作模式、通信协议、对终端设备和基站设备的要求相似，有较大的整合潜力。

将移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统、移动数字电视系统融合在一起，可以实现微波频段的多网合一。多网合一系统要求天线具备多频段兼容功能。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、1.710～1.785 GHz、1.805～1.880 GHz频段；第三代移动通信频段为TD-SCDMA制式1.880～1.920GHz、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。微波频段多网合一天线需要完全覆盖上述所有工作频段，具有充足的性能冗余和较强的抗干扰能力，尺寸小，辐射强度高，工作性能稳定可靠。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种四螺旋缝隙分形阵列超宽频带天线，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。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种四螺旋缝隙分形阵列超宽频带天线,其特征在于：包括薄膜基质、贴覆在薄膜基质正面的四螺旋缝隙分形阵列馈电辐射贴片、贴覆在薄膜基质背面的天线接地板、贴覆在天线接地板背面的钽铌酸钾薄片、贴覆在钽铌酸钾薄片背面的铁基纳米晶合金镀层。

进一步的，所述四螺旋缝隙分形阵列馈电辐射贴片是由四螺旋缝隙分形小天线按照矩形阵列结构排列组成的天线阵列。

进一步的，所述四螺旋缝隙分形小天线是在尺寸为4.4 mm±0.1 mm×4.4 mm±0.1 mm的矩形区域进行四螺旋缝隙分形迭代而得到。

进一步的，所述四螺旋缝隙分形小天线使用至少2阶的四螺旋缝隙分形结构。

进一步的，所述每个四螺旋缝隙分形小天线的底部边沿中心处设有天线馈电点。

进一步的，所述薄膜基质为聚对苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜基质，其形状为矩形，尺寸是20 mm±0.1 mm×20 mm±0.1 mm，厚度为0.2 mm±0.02 mm。

进一步的，所述钽铌酸钾薄片为微波频段低损耗钽铌酸钾薄片，其形状为矩形，尺寸是20 mm±0.1 mm×20 mm±0.1 mm，厚度为0.3 mm±0.1 mm，相对介电常数为200±5。