TPS62111超宽带通信的频段为（3.1～10.6）GHz，超宽带定位信标天线需要能够超宽带工作并稳定辐射，能够完全覆盖超宽带通信频段，辐射方向性较好，电面方向图和磁面方向图都具有较小的波瓣宽度，较好的副瓣和后瓣抑制，天线尺寸较小，能够与定位信标共形。

切角分形结构是一种全新的面式分形结构。切角分形结构的初始结构是正四边形，将其划分为4行4列共16个小正四边形，将位于边角的4个小正四边形沿着对角线切割掉一半，剩下4个直角三角形和12个小正四边形，可以得到1阶切角分形结构。对1阶切角分形结构内部的12个小正四边形做切角处理，可以得到2阶切角分形结构。依次迭代，可以得到高阶切角分形结构。切角分形结构在迭代生成的过程中，边沿和内部不断形成具有自相似性的缝隙结构，用于天线设计时，自相似性保证了天线内部具有均匀分布的射频电流，这些缝隙产生的辐射也会叠加，保证天线具有宽频带辐射工作能力。

微带单极子天线具有良好的方向性，但工作带宽较小，将微带单极子天线与切角分形结构相结合，将微带单极子天线的主要辐射区设计为切角分形结构，可以将二者的优势相结合，得到兼具超宽带工作能力和较强方向性的分形单极子辐射贴片。多个分形单极子辐射贴片按照直线阵列排布方式组成分形单极子辐射贴片阵列，可以利用方向图乘积原理进一步提高天线辐射强度，并加强天线的方向性。

包含3块小型渐变反射板。小型渐变反射板的最外圈是金属导体层，中间圈是半导体层，最内圈是36个相对介电常数渐变的陶瓷片组成的绝缘体层。从内到外，各层的导电性逐渐变化，渐变反射板整体可看作是半导体层和绝缘体层周期性地分布在金属导体层内部，这种周期性结构是一种光子晶体结构，可以产生光子带隙，阻止一定频率电磁波的传播。3块小型渐变反射板中，共有108片陶瓷片，相对介电常数从10，逐步渐变为24，这将使光子晶体结构获得较宽的光子带隙，有效阻止超宽带通信频段的电磁波传播[7-8]。渐变反射板的主体结构是金属导体，也可以利用金属导体的反射效果实现对上方天线辐射的反射。使用渐变反射板后，金属导体的反射与光子带隙的阻碍电磁波传播效应相叠加，将使天线整体在渐变反射板一侧近乎零辐射，天线的方向性将得到显著提高。

天线基板为低损耗的矩形FR4基板，εr值为7.0。基板大小是45 mm×15 mm×1 mm。天线的各层结构。基板正面是辐射贴片阵列，包含3个分形单极子辐射贴片；基板背面是全导电天线接地板；基板下方是渐变反射板。

天线接地板尺寸为45 mm×7 mm。分形单极子辐射贴片阵列的尺寸为45 mm×15 mm，划分为3个尺寸为15 mm×15 mm的辐射区域，每个辐射区域放置1个分形单极子辐射贴片。分形单极子辐射贴片由一段尺寸为5 mm×1 mm的馈线和1个尺寸为8 mm×8 mm的切角分形贴片组成。切角分形贴片使用2阶的切角分形结构。每个分形单极子辐射贴片的馈线最下方设有天线馈电点。

渐变反射板的尺寸为45 mm×15 mm，厚度为1 mm，由3块小型渐变反射板组成。每块小型渐变反射板包含3层结构，最外圈是由铜或银或金组成的外圈边长为15 mm、内圈边长为12 mm的方形环导体层，中间圈是由单晶硅材料组成的外圈边长为12 mm、内圈边长为9 mm的方形环半导体层，最内圈是由介电常数渐变的陶瓷材料组成的边长为9 mm的方形绝缘体层。小型渐变反射板最内圈的方形绝缘体层，可以划分为6行6列共36个大小相同的陶瓷片，各个陶瓷片的相对介电常数逐渐变化。左侧的小型渐变反射板，其左上方陶瓷片相对介电常数值为最小值10，其右下方陶瓷片相对介电常数值为最大值20；中间的小型渐变反射板，其左上方陶瓷片相对介电常数值为最小值12，其右下方陶瓷片相对介电常数值为最大值22；右侧的小型渐变反射板，其左上方陶瓷片相对介电常数值为最小值14，其右下方陶瓷片相对介电常数值为最大值24。

该款天线工作带宽较大，且在工作频带内辐射稳定，回波损耗值波动较小，能够保证超宽带定位信标在整个超宽带通信频段内稳定可靠的工作；该款天线尺寸仅为45 mm×15 mm×2 mm，在小型化方面有优势，可以放进超宽带定位信标内部，也可以放置于超宽带定位信标外表面，与信标共形；该款天线定向辐射能力优异，电面方向图和磁面方向图都具有较小的波瓣宽度，较低的副瓣电平，较高的前后比。

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