申请/专利权人：厦门大学嘉庚学院

申请日：2019-11-18

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN110690567B

主分类号：H01Q1/38

分类号：H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q15/14;H01Q1/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2020.02.11#实质审查的生效;2020.01.14#公开

摘要：本发明提出分形单极子阵列超宽带定位信标天线，包括基板、贴覆在基板正面的分形单极子辐射贴片阵列、贴覆在基板背面的天线接地板和位于基板下方的渐变结构反射板；分形单极子辐射贴片阵列包括多个分形单极子辐射贴片；分形单极子辐射贴片包括馈线和与之相连的切角分形贴片；每片切角分形贴片下方的渐变结构反射板处设有对应的渐变结构反射单元；渐变结构反射单元包括周沿处的金属环形部、中间的半导体环形部和中央的绝缘部；绝缘部由多个介电常数渐变的片形件按矩形排列而成；在同个渐变结构反射单元内，各片形件的相对介电常数按照其排列顺序而逐个渐变；本发明能够完全覆盖超宽带通信频段，辐射方向性较好，天线尺寸较小，能够与定位信标共形。

主权项：1.分形单极子阵列超宽带定位信标天线，其特征在于：所述天线包括基板、贴覆在基板正面的分形单极子辐射贴片阵列、贴覆在基板背面的天线接地板和位于基板下方的渐变结构反射板；所述分形单极子辐射贴片阵列包括多个分形单极子辐射贴片；所述分形单极子辐射贴片包括馈线和与之相连的切角分形贴片；每片切角分形贴片下方的渐变结构反射板处设有与该辐射贴片对应的渐变结构反射单元；所述渐变结构反射单元包括周沿处的金属环形部、中间的半导体环形部和中央的绝缘部；所述绝缘部由多个介电常数渐变的片形件按矩形排列而成；在同个渐变结构反射单元内，各片形件的相对介电常数按照其排列顺序而逐个渐变；所述切角分形贴片的俯视向为面式分形迭代结构，所述面式分形迭代结构的零阶结构为一正方形；面式分形迭代结构的一阶结构为零阶结构经切角处理所得的由4个直角三角形和12个小正方形组成的结构；所述切角处理为把原迭代结构中的正方形均分为十六个更小的正方形后，再对均分所得的小正方形中位于迭代结构边角处的正方形进行切割处理，所述切割处理是沿着正方形对角线切割掉一半；面式分形迭代结构的二阶结构为把一阶结构中的正方体再次经切角处理后所得的结构；面式分形迭代结构的更高阶结构为把上一阶中的正方形经切角处理所得；所述切角分形贴片的面式分形迭代结构的阶数不低于二阶；所述渐变结构反射单元的金属环形部以金或银或铜成型；所述渐变结构反射单元的半导体环形部以单晶硅材料成型；所述渐变结构反射单元中央的片形件为陶瓷片；各个陶瓷片的相对介电常数按照从上到下、从左到右的顺序逐渐变化，相邻两个陶瓷片的相对介电常数差值为1；所述天线的辐射结构采用了切角分形结构，在迭代生成的过程中，辐射结构的边沿和内部不断形成具有自相似性的缝隙结构，通过自相似性保证天线内部具有均匀分布的射频电流，使缝隙结构产生的辐射产生叠加效应，使天线具有宽频带辐射工作能力；所述天线接地板为全导电接地结构，所述基板相对介电常数为6.0-7.0。

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