[发明专利]生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线

说明书

本发明提出生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线，超宽频带天线的辐射面处布设有天线辐射贴片；天线辐射贴片的俯视向形状由多个阵元天线在同个平面内排列而成；所述阵元天线辐射面处设有阵元天线辐射贴片；所述阵元天线辐射贴片的俯视向形状为生长方形缝隙分形图案；所述阵元天线辐射贴片纵横排列于超宽频带天线辐射面处形成生长方形缝隙分形阵列；所述阵元天线辐射贴片的底部边沿中心处设有天线馈电点；本发明是一种具有稳定可靠的超宽频带辐射能力，能够抵抗外界电磁信号干扰，性能冗余充足，尺寸小，辐射强度高，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的生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其是生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线。

背景技术

无线通信技术在本世纪初取得了重大进展，即将进入多网合一与多系统整合的新的发展阶段。在多网合一时代，多个工作原理相似、通信设备可兼容的无线通信应用系统将被整合在一起，实现具有多种通信功能的智能多用途终端和智能基站。目前最有希望实现多网合一的频段是微波频段，移动通信系统、射频识别系统、超宽带通信系统、移动数字电视系统等应用最为广泛、发展最为成熟的无线通信应用系统都工作于微波频段，且工作频率接近，系统间设备有较大的通用性，通过整合实现微波频段多网合一系统的前景较好。

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、1.805～1.880GHz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、5.725～5.875GHz。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。微波频段多网合一设备天线需要完全覆盖上述所有工作频段，且具有稳定可靠的超宽频带辐射能力，能够抵抗外界电磁信号干扰，性能冗余充足，尺寸小，辐射强度高。

发明内容

本发明提出生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线，是一种具有稳定可靠的超宽频带辐射能力，能够抵抗外界电磁信号干扰，性能冗余充足，尺寸小，辐射强度高，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的生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线。

本发明采用以下技术方案。

生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线，所述超宽频带天线的辐射面处布设有天线辐射贴片；所述天线辐射贴片的俯视向形状由多个阵元天线在同个平面内排列而成；所述阵元天线辐射面处设有阵元天线辐射贴片；所述阵元天线辐射贴片的俯视向形状为生长方形缝隙分形图案；所述阵元天线辐射贴片纵横排列于超宽频带天线辐射面处形成生长方形缝隙分形阵列；所述阵元天线辐射贴片的底部边沿中心处设有天线馈电点。

所述生长方形缝隙分形图案的制造方法为；先对方形的阵元天线辐射贴片进行行列单位等分分为若干个正方形单位，然后在方形的阵元天线辐射贴片内部先开出一个4行4列的方形缝隙，然后在方形缝隙的四条边上各开出一个2行2列的小型方形缝隙，最后在每个小型方形缝隙最外侧的边上开出一个1行1列的的微型方形缝隙；阵元天线辐射贴片内的方形缝隙每增加一次，就使阵元天线辐射贴片在信号的高频段新增加一个工作频段，且多个方形缝隙的工作频段可叠加以使阵元天线辐射贴片具备较宽的工作频段。

所述阵元天线辐射面的阵元天线辐射贴片和阵元天线接地板由石墨烯导电墨水印制而成。