[发明专利]多频段渐变宽度分形环宽带天线

说明书

本发明公开了一种多频段渐变宽度分形环宽带天线，包括介质基板、地板、馈线和主辐射贴片，所述的介质基板的背面设置有地板，所述的介质基板的正面设置有馈线和主辐射贴片；所述的主辐射贴片为采用圆环层叠的三阶分形结构，在所述的大圆环内加载交叉层叠形式的同尺寸的圆环，并在每个交叉层叠圆环内设计渐变宽度的小圆环。本发明采用交叉层叠和渐变宽度分形环设计辐射贴片并结合缺陷接地结构使得天线拥有超宽的工作带宽，且具有良好的辐射特性，适用于各种宽频带通信系统中。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种多频段渐变宽度分形环宽带天线。

背景技术

通信技术不断发展，频谱资源日益紧张，宽带技术有利于提高频谱利用率以及信号传输速率，已成为现代无线通信系统发展的必然趋势之一。天线的宽带技术，即天线可以稳定工作在一个较宽的频带内，并且维持一样的电磁辐射特性。自从超宽带频段免费开放民用以后，超宽带的研究热度也不曾减少，宽带和超宽带天线的研究数不胜数。

通信设备的多功能一体化急切需要多频段天线与其配合。多频段天线是指在有限的空间内合理利用一个或多个天线结构，形成可以覆盖多个频段并满足预期要求的天线系统。

可以预见的是，随着通讯设备朝着简便易携及多频段工作方向发展，小尺寸及宽带宽将会成为天线设计的趋势，更多更好的解决方案将会被开发出来。而分形理论是一种描述不规则以及离散化的数学理论，将其应用于电磁领域尤其是天线设计，利用附带的自相似性使天线的辐射特性呈周期性变化，及空间填充性能有效提高空间的利用率，增大天线的有效电尺寸，以及延长天线的表面电流路径从而缩小尺寸和拓展带宽。分形结构有很多样式，为设计新型天线提供了多种可能性，将会在未来应用中拥有巨大的潜力。

现有的微带线天线虽然能够实现多频段和宽带特性，但是由于现有的天线的结构过于单一，无法提供较宽的通频带，使得天线的性能无法达到最佳状态。另外，现有的技术中难以达到实现天线的小型化与集成化。

发明内容

本发明的目的是提供一种多频段渐变宽度分形环宽带天线，解决了现有天线存在的体积大、带宽窄的问题。

本发明所采用的技术方案是，多频段渐变宽度分形环宽带天线，包括介质基板，介质基板的一侧板面上设有主辐射贴片，主辐射贴片通过阻抗结构连接馈线；介质基板的另一侧板面上设有地板，地板上端设有接地结构。

本发明的特点还在于：

主辐射贴片包括外圆环，外圆环内嵌有四个交叉层叠连接的中间套环，每个中间套环内套接有内圆环。

四个所述中间套环两两相交设置，且四个中间套环存在一个共同的交叉点。

内圆环为宽度不均匀的渐变宽度圆环。

内圆环的内径R₂与外径R₁之间的关系为：

R₂＝R₁*τ (1)；

其中，τ是比例因子，τ＜1。

地板上的接地结构为五个大小相同的圆孔。

本发明的有益效果如下：

1.所设计的天线拥有较宽的的工作带宽；

2.天线尺寸紧凑，结构简单，便于加工；

3.实现了宽带和多频特性，市场前景良好。

附图说明

图1是本发明的多频段渐变宽度分形环宽带天线的正面结构示意图；

图2是本发明的多频段渐变宽度分形环宽带天线的背面结构示意图；

图3是本发明的多频段渐变宽度分形环宽带天线的回波损耗曲线图；