[发明专利]一种基于科赫分形的小型化超宽带六边形天线

说明书

本发明公开了一种基于科赫分形的小型化超宽带六边形天线，包括介质基板、辐射贴片、接地板和馈电网络，所述介质基板由玻璃纤维环氧树脂材料FR4构成，介质基板的相对介电常数为4.4，介电损耗正切值为0.02，厚度为1.5mm；所述辐射贴片和接地板均位于介质基板的一侧，所述辐射贴片为基于科赫分形的六边形形状，辐射贴片为科赫分形谐振部分，所述辐射贴片底部与馈电网络连接。本发明天线相较于一般的小型化天线，尺寸大大缩减，覆盖频率广，适于无线通信系统及设备，是最近电磁领域研究的热点，有极大的发展前景。

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种基于科赫分形的小型化超宽带六边形天线。

背景技术

由于天线的设计尺寸具有与工作波长可比拟的特性，因此小型化对于天线具有普遍而重要的意义。采用分形实现天线小型化的方案在今年来研究天线小型化的热点。分形的空间填充性能保证在不改变天线总体物理尺寸和不降低天线性能的前提下，随着迭代次数增加而使电流路径不断增长，使谐振频率往低频段移动，从而实现天线小型化、紧凑化。在迭代次数增加使基次谐频频率降低的同时，输入阻抗始终呈纯阻性，因此很容易匹配。而且，基次谐频辐射特性并不会因此发生显著变化。另外，分形小型化的程度或尺寸缩减效果可以通过迭代次数和初始体的灵活选择来自由控制，因此分形小型化方法还具有很大灵活性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种在2.3GHz-10.2GHz频段的基于科赫分形的小型化超宽带六边形天线，该天线相较于一般的小型化天线，尺寸大大缩减，覆盖频率广，适于无线通信系统及设备，是最近电磁领域研究的热点，有极大的发展前景。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于科赫分形的小型化超宽带六边形天线，包括介质基板、辐射贴片、接地板和馈电网络，所述介质基板由玻璃纤维环氧树脂材料FR4构成，介质基板的相对介电常数为4.4，介电损耗正切值为0.02，厚度为1.5mm；所述辐射贴片和接地板均位于介质基板的一侧，所述辐射贴片为基于科赫分形的六边形形状，辐射贴片为科赫分形谐振部分，所述辐射贴片底部与馈电网络连接。

进一步的，所述辐射贴片由五个边长为1mm的科赫三角形和一个边长为3.8mm正六边形组成。

进一步的，所述馈电点采用微带馈电，尺寸为4.5mm×1.5mm。

进一步的，所述介质基板的长和宽分别为14.5mm×13.8mm。

进一步的，所述接地板的规格尺寸为3.25mm×5.75mm。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.通过仿真分析得到本发明天线在2.3GHz-10.2GHz的频段范围内均可以谐振，带宽为7.9GHz，覆盖了较为常用的2.45GHz、3.5GHz和5.8GHz等频率,满足了超宽带天线的要求，有效缩减了通信设备的天线数量,实现了天线的超宽带功能。

2.天线的最终尺寸为14.5mm×13.8mm×1.523mm，尺寸大大缩减，实现了小型化和超宽带的结合。

附图说明

图1(a)、图1(b)是经典六边形天线及本发明天线的俯视结构示意图。

图2是本发明的侧视结构示意图。

图3是科赫分形迭代变换过程。

图4是本发明具体实施例的结构尺寸示意图。

图5为原有六边形天线的回波损耗图

图6(a)、6(b)和6(c)分别为本发明天线不同尺寸下的回波损耗图。

附图标记：1-介质基板，2-辐射贴片，3-馈电网络，4-接地板