[實(shí)用新型]嵌套分形環(huán)偶極子-互補(bǔ)縫隙復(fù)合超寬頻帶天線結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820302403.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207967293U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q9/04;H01Q13/10
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本實(shí)用新型提出嵌套分形環(huán)偶極子?互補(bǔ)縫隙復(fù)合超寬頻帶天線結(jié)構(gòu)，所述天線結(jié)構(gòu)包括一個(gè)片形的輻射體；所述輻射體包括薄膜基質(zhì)、薄膜基質(zhì)正面的嵌套分形環(huán)偶極子輻射貼片、薄膜基質(zhì)反面的互補(bǔ)縫隙感應(yīng)輻射貼片；所述嵌套分形環(huán)偶極子輻射貼片包括輻射臂單元，所述輻射臂單元包括饋線、饋電環(huán)和若干感應(yīng)環(huán)；所述饋電環(huán)為四邊形環(huán)結(jié)構(gòu)，所述四邊形環(huán)結(jié)構(gòu)的四邊為相同階數(shù)的科赫分形，所述科赫分形的階數(shù)至少為兩個(gè)；所述饋線與饋電環(huán)相連，所述感應(yīng)環(huán)與饋電環(huán)形狀相同且環(huán)心相同，感應(yīng)環(huán)嵌套于饋電環(huán)內(nèi)且感應(yīng)環(huán)各邊與饋電環(huán)平行；本實(shí)用新型能基于科赫分形結(jié)構(gòu)制作高性能天線。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其是嵌套分形環(huán)偶極子-互補(bǔ)縫隙復(fù)合超寬頻帶天線結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，無(wú)線通信技術(shù)飛速發(fā)展，日新月異，移動(dòng)通信手機(jī)、射頻識(shí)別讀寫器、超寬帶通信終端、移動(dòng)數(shù)字電視等無(wú)線通信應(yīng)用設(shè)備不斷涌現(xiàn)。將多種無(wú)線通信設(shè)備整合在一起，實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的多網(wǎng)合一與多頻段兼容，是21世紀(jì)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。

移動(dòng)通信系統(tǒng)、射頻識(shí)別系統(tǒng)、超寬帶通信系統(tǒng)、移動(dòng)數(shù)字電視系統(tǒng)的工作頻段接近，都位于微波頻段，且各自的硬件設(shè)備具有很大的通用性，有望通過(guò)整合實(shí)現(xiàn)微波頻段的多網(wǎng)合一。我國(guó)目前使用的第二代移動(dòng)通信頻段為GSM制式 0.905～0.915 GHz、0.950～0.960 GHz、1.710～1.785 GHz、1.805～1.880 GHz頻段；第三代移動(dòng)通信頻段為TD-SCDMA制式1.880～1.920 GHz、2.010～2.025 GHz、2.300～2.400 GHz頻段和WCDMA制式 1.920～1.980 GHz、2.110～2.170 GHz頻段；第四代移動(dòng)通信頻段為TD-LTE制式 2.570～2.620GHz頻段。即將投入使用的第五代移動(dòng)通信有三個(gè)候選頻段，分別為：3.300～3.400 GHz、4.400～4.500 GHz、4.800～4.990 GHz。射頻識(shí)別系統(tǒng)有三個(gè)主要的工作頻段：0.902～0.928 GHz、2.400～2.4835 GHz、5.725～5.875 GHz。超寬帶系統(tǒng)的工作頻段為3.100～10.600 GHz。移動(dòng)數(shù)字電視系統(tǒng)工作頻段為11.700～12.200 GHz。微波頻段多網(wǎng)合一天線必須能夠超寬頻帶工作，能夠同時(shí)覆蓋上述所有工作頻段，具有微波頻段多頻段兼容功能，輻射性能較好，有較大性能冗余。整合后的多網(wǎng)合一終端設(shè)備要同時(shí)和多種基站、信號(hào)源設(shè)備進(jìn)行通信，多網(wǎng)合一終端內(nèi)部和外殼也有較多金屬部件，射頻信號(hào)源、周圍環(huán)境電磁波、金屬部件的反射信號(hào)都可能對(duì)多網(wǎng)合一天線的輻射產(chǎn)生干擾。這就要求微波頻段多網(wǎng)合一天線具有強(qiáng)抗干擾性能，能夠有效屏蔽周圍電磁場(chǎng)和金屬物體反射信號(hào)的干擾。

分形結(jié)構(gòu)因其自相似性，具有天然的寬頻帶工作特性，成為設(shè)計(jì)寬頻帶天線的首選結(jié)構(gòu)之一。

科赫分形是一種具有很強(qiáng)尺寸壓縮特性的線分形結(jié)構(gòu)，其初始元為一段直線段，將它等分為三段小線段，將中間的一段小線段用長(zhǎng)度相同、成60度角的兩段小線段替代，可以得到1階科赫分形結(jié)構(gòu)；對(duì)1階科赫分形結(jié)構(gòu)的每條直線段做相似的替換，可以得到2階科赫分形結(jié)構(gòu)；這樣一直迭代替換下去，可以得到高階科赫分形結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提出嵌套分形環(huán)偶極子-互補(bǔ)縫隙復(fù)合超寬頻帶天線結(jié)構(gòu)，能基于科赫分形結(jié)構(gòu)制作高性能天線。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。

嵌套分形環(huán)偶極子-互補(bǔ)縫隙復(fù)合超寬頻帶天線結(jié)構(gòu)，所述天線結(jié)構(gòu)包括一個(gè)片形的輻射體；所述輻射體包括薄膜基質(zhì)、薄膜基質(zhì)正面的嵌套分形環(huán)偶極子輻射貼片、薄膜基質(zhì)反面的互補(bǔ)縫隙感應(yīng)輻射貼片；所述嵌套分形環(huán)偶極子輻射貼片包括輻射臂單元，所述輻射臂單元包括饋線、饋電環(huán)和若干感應(yīng)環(huán)；所述饋電環(huán)為四邊形環(huán)結(jié)構(gòu)，所述四邊形環(huán)結(jié)構(gòu)的四邊為相同階數(shù)的科赫分形，所述科赫分形的階數(shù)至少為兩個(gè)；所述饋線與饋電環(huán)相連，所述感應(yīng)環(huán)與饋電環(huán)形狀相同且環(huán)心相同，感應(yīng)環(huán)嵌套于饋電環(huán)內(nèi)且感應(yīng)環(huán)各邊與饋電環(huán)平行。