[发明专利]一种旋转MINKOWSKI分形贴片天线

说明书

本发明公开了一种旋转MINKOWSKI分形贴片天线，包括旋转MINKOWSKI分形贴片天线、基底、馈线、地板；旋转MINKOWSKI分形贴片天线是一种新型分形形状，理想一阶分形在边数为n的基本正多边形的边线中点挖分形正多边形孔，孔的一个顶点和这个中点重合，一条边和基本正多边形的这条边夹角为α，分形迭代因子为1/m，m、n为自然数，且n2,当n3时m≥n,当n＝3时m≥4，二阶分形在基本正多边形边长的1/4、3/4处，分别向内侧挖正多边形二阶孔a，在一阶分形正多边形孔的边线中点外侧挖二阶孔b，实际应用中一阶分形孔、二阶孔a、二阶孔b的位置沿垂直于对应边线的方向往外或向内分别移动δ₁、δ₃、δ₂，采用共面耦合馈电方式，馈线为直线+正多边形环形的微带线连接而成。

技术领域

本发明涉及一种贴片天线，尤其是指一种旋转MINKOWSKI分形贴片天线。

背景技术

贴片天线被广泛应用于通信领域，是一种剖面小，易于共形的天线，但是对于射频段的低频段以下，比如L波段，平面尺寸比较大，往往期望平面尺寸更加小型化。

方形贴片天线有使用分形手段小型化的方法，但是分形方法可以更加多样化。

发明内容

本发明旨在提供一种旋转MINKOWSKI分形贴片天线，以解决现有方形贴片天线小型化的问题。

为此，本发明提出一种旋转MINKOWSKI分形贴片天线，所述的一种旋转MINKOWSKI分形贴片天线包括旋转MINKOWSKI分形贴片天线(1)、基底(2)、馈线(3)、地板(4)等。

本发明的一种旋转MINKOWSKI分形贴片天线，其中所述的旋转MINKOWSKI分形贴片天线(1)根据分形几何理论以及既有的MINKOWSKI分形方法，在参照边长为L完整的基本正多边形的边缘中点向内侧挖分形正多边形孔，多边形边数为n，分形迭代因子为1/m，m、n为自然数，且n2,当n3时m≥n,当n＝3时m≥4，本发明实例m＝n取4，L取30mm，迭代因子取1/4；理想一阶分形在基本正多边形一条边中点内侧挖一个边数为n，边长为L₁＝L/m的正多边形孔，这个一阶分形正多边形孔的正多边形的一个顶点和边长为L的基本正多边形的这个边的中点重合，一阶正多边形孔连接这个点的一条边和基本正多边形通过这个点的边夹角为α，α取值范围为(0°，180°)，本发明实例α取45°，然后以边长为L的基本正多边形的中心为旋转中心360度n单元环形阵列这个一阶正多边形孔；理想二阶分形在一阶的基础上，在边长为L基本正多边形一条边的中点两侧的中点，即被一阶正多边形孔分割的点的两侧的中点—即基本正多边形边长的1/4、3/4处，分别向内侧挖正多边形二阶孔a，正多边形二阶孔a边数为n，边长为L_2a＝L/2m，正多边形二阶孔a的一个顶点和基本正多边形这条边边长的1/4、3/4处的点重合，正多边形二阶孔a连接这个点的一条边和基本正多边形通过这个点的边夹角为α，α取值范围为(0°，180°)，本发明实例α取45°；同时在一阶分形正多边形孔一条边的中点外侧挖一个边数为n，边长为L_2b＝L/m/m＝L/m²的正多边形二阶孔b，正多边形二阶孔b的一个顶点和一阶正多边形孔这条边边长的中点重合，正多边形二阶孔b连接这个点的一条边和一阶正多边形孔通过这个点的边夹角为α，α取值范围为(0°，180°)，本发明实例α取45°，然后以这个边长为L₁的一阶正多边形孔的中心为旋转中心360度n单元环形阵列这个正多边形二阶孔b，并且当n比较大，比如n≥5时排除这个二阶孔b阵列中与这一阶的二阶孔a及基本正多边形、之前各阶有交叉切割的阵列单元，排除的阵列单元不挖孔；最后以边长为L的基本正多边形的中心为旋转中心360度n单元环形阵列正多边形二阶孔a和二阶孔b；以此类推，在前一阶分形的基础上挖分形孔，并且排除孔阵列中与同阶其它孔、之前各阶孔及基本正多边形有交叉切割的阵列单元中尺寸较小的阵列单元，排除的阵列单元不挖孔，可以有三阶、四阶……；实际应用中对理想一阶正多边形分形孔的位置以理想一阶正多边形分形孔和基本正多边形相应边重合的点为基点沿垂直于基本正多边形这条边的方向往内侧或者外侧外移动δ₁，相交切割破碎，使基本正多边形和一阶分形正多边形局部和整体自相似；在一阶分形的基础上，实际应用中对理想正多边形二阶孔a的位置以它与基本正多边形相应边重合的点为基点沿垂直于基本正多边形这条边的方向往内侧或者外侧外移动δ₃，相交切割破碎，使基本正多边形和分形正多边形二阶孔a局部和整体自相似；同时在一阶分形的基础上，实际应用中对理想正多边形二阶孔b的位置以它与一阶正多边形相应边重合的点为基点沿垂直于一阶正多边形孔这条边的方向往内侧或者外侧外移动δ₂，相交切割破碎，使基本正多边形和分形正多边形二阶孔b局部和整体自相似；以此类推可以有三阶、四阶……；本发明实例δ₁≈0.6967mm(向基本正多边形内侧)，δ₂＝0.11mm(向一阶正多边形内侧)，δ₃＝0.05mm(向基本正多边形外侧)；旋转MINKOWSKI分形贴片天线(1)厚度为0.01mm，材料为金。