[發明專利]基于復合左右手傳輸線的超小型終端天線

無效

• 申請號: 200810040715.4
• 申請日: 2008-07-17
• 公開（公告）號: CN101320838A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 賀連星;關放;鮑軍;傅敏禮
• 申請（專利權）人: 上海聯能科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q13/10
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司
• 代理人: 董梅

技術領域

本發明涉及一種天線，尤其是一種基于復合左右手傳輸線技術的超小型移動終端天線。

背景技術

左手材料(Left-Handed?Metamaterials)是近年來材料科學和物理學領域的研究熱點之一。談到左手材料，還得先從右手材料說起。在經典電動力學理論中，介電材料的電磁特性可由介電常數ε和磁導率μ兩個宏觀參數描述。自然界中物質的ε和μ都是正數，當電磁波穿越其中時，描述電磁波傳播特征的三個物理量電場方向E、磁場方向H和電磁波的傳播方向K構成與三維空間坐標一一對應的右手螺旋關系，這就是物理學中經典的“右手定則”。相應地，自然界中存在的符合“右手定則”的介電材料即為右手材料。而通過采用周期性的結構設計，人們可獲得ε和μ都是負數的人造左手材料，電磁波穿越其中時，描述電磁波傳播特征的三個物理量電場方向E、磁場方向H和電磁波的傳播方向K構成與三維空間坐標一一對應的“左手螺旋”關系。此外，電磁波在左手材料中還呈現許多新穎的行為和特性，例如光的負折射、負切連科夫(Cerekov)效應和反多普勒(Doppler)效應等等。基于左手材料技術的左手傳輸線因寄生的右手效應仍存在，因而通常稱為復合左右手傳輸線。本專利采用復合左右手傳輸線特有的零階諧振模式研制新型移動終端小天線，在此工作態傳輸常數β為零，波長為無窮大，此時天線的工作頻率不再取決于天線的幾何尺寸，而只與構成左手物質傳輸線的電感與電容有關，因而天線可作的非常小。

Itoh等人在文獻及其相關文獻中介紹了基于復合左右手傳輸線技術的天線設計方法，采用此方法設計的天線其幾何尺寸最小可降至二十分之一波長以下，美中不足的是采用這種Sievenpiper蘑菇狀結構設計的天線，帶寬很小(通常小于1％)難以滿足多數實際應用場合的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于復合左右手傳輸線的超小型移動終端天線，滿足多種場合的實際需求。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是：一種基于復合左右手傳輸線的超小型終端天線，包括一覆銅箔的微波介質基板，通過刻蝕銅箔在該微波介質基板上、下表面形成的元件，其中，

所述的微波介質基板為復合左右手材料；

所述的上表面元件包括N個上輻射貼片，N為≥1的自然數，如1、2、3、4、5、6……個；

所述的下表面元件包括下地板和面積小于上輻射貼片的小型下連接地板，下地板與小型下連接地板通過下連接線連接；

上輻射貼片與小型下連接地板通過短路針導通，其中，上輻射貼片與小型下連接地板的數量相同或不同，小型下連接地板的數量可以為1、2、3、4、5、6……個，上輻射貼片與小型下連接地板可以一一對應，也可以一個上輻射貼片對應二個或以上的小型下連接地板；

由所述上輻射貼片、下地板、短路針及連接線在微波介質基板上構成復合左右手傳輸線。

在上述方案的基礎上，提供一種天線結構，所述的上表面元件包括上地板、共面波導饋線和二個或二個以上上輻射貼片，共面波導饋線與相鄰的上輻射貼片之間通過上連接線連接，相鄰上輻射貼片間刻蝕有縫隙，上輻射貼片與小型下連接地板一一對應，相鄰小型下連接板之間通過下連接線連接，通過短路針與上輻射貼片導通。

在上述方案的基礎上，所述的上表面元件還包括上連接線前端的用于增強共面波導上連接線與上輻射貼片電磁耦合的連接片，上連接線與上輻射貼片之間通過連接片與上輻射貼片之間刻蝕有縫隙進行電磁耦合。

采用小型下連接地板和增強耦合的連接片結合的結構方式，可以提高天線的工作帶寬，使利用本結構的天線產品能夠滿足實際需求。

在上述方案的基礎上，又提供一種天線結構，所述的上表面元件包括微帶線、微帶線前端的連接片和二個或二個以上上輻射貼片，微帶線與上輻射貼片之間通過連接片與其相鄰的上輻射貼片間刻蝕有的縫隙進行電磁耦合，其中，相鄰上輻射貼片間刻蝕有縫隙，相鄰小型下連接板之間通過下連接線連接，通過短路針與上輻射貼片導通。

在上述方案的基礎上，再提供一種天線結構，所述的上表面元件包括上地板、共面波導饋線、上連接線、增強共面波導上連接線與上輻射貼片電磁耦合的連接片和一個上輻射貼片，上地板與共面波導饋線之間刻蝕有槽，共面波導饋線與上連接線連接，上連接線與上輻射貼片之間通過連接片與上輻射貼片之間刻蝕的縫隙進行電磁耦合，在所述的下表面元件中，小型下連接板設有二個或二個以上，相鄰小型下連接板之間通過下連接線連接，通過短路針與上輻射貼片導通。

在上述方案的基礎上，所述的連接片與上輻射貼片等寬或非等寬。