[發明專利]基于透波增強特性的雙頻天線

無效

• 申請號: 201310337277.9
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103515708A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 李民權;丁友;王新;王小兵;李櫟杉;秦坤;張賽;張支勉;陳培新
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: H01Q5/01
• 分類號: H01Q5/01;H01Q7/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明涉及Ku波段通信領域，具體涉及一種高增益、窄波束的新型雙頻天線。

背景技術

近年來，亞波長結構的透波增強特性受到了人們的關注，成為光電領域研究的一大熱點。由于透波增強特性的異常傳輸效應完全顛覆了Bethe理論的限制，因而在光學器件的設計領域得到了廣泛的運用。而其在微波波段的應用研究才剛剛起步，目前主要集中在喇叭天線的設計領域。

2004年，M.Beruete小組率先將透波增強特性應用于微波波段喇叭天線的設計中。他們在喇叭天線輻射口徑的兩側對稱地刻蝕凹槽，將透波增強特性引入天線的設計中，建設性的將天線的增益提高了14dB，并將天線半功率波瓣寬度減小至13°。在隨后的2006年，該小組通過增加鋁板的厚度，使喇叭天線工作在不同模式，獲得雙頻特性。同時，他們還在鋁板上刻蝕兩組不同周期的凹槽，設計出一款高增益、窄波束的雙頻喇叭天線。2007年，他們采用在凹槽內部填充ε_γ＞1的介質材料的方法，縮小了喇叭天線的尺寸。

2009年，Koray?Aydin等人通過使用開口諧振環(SRR，Split-Ring-Resonator)，將喇叭天線的增益提高了3dB，顯示出良好的效果。2011年，Filiberto?Bilotti小組在輻射孔徑處放置“雙-歐米伽”陣子，將天線的增益提高了17dB。

中科院成都光電研究所Cheng?Huang等人通過在喇叭天線輻射口徑兩側對稱的刻蝕數組凹槽，成功地降低了天線的HPBW，同時還將天線的增益提高了11dB。2009年，他們設計出一款雙饋電喇叭天線，研究透波增強特性對天線互耦度的影響。實驗證明，通過在兩個輻射口徑之間對稱的刻蝕凹槽，能夠有效調制表面等離子體的傳輸，進而改變了天線的表面電場分布。在將天線的增益提高4dB的同時，還將天線互耦度降低到-40dB。同年，該課題組設計一款2*8陣列的狹縫天線，將透波增強特性與高阻抗結構結合起來，將天線的增益提高了23.1dB，同時將天線的旁瓣和后瓣分別減小6dB和10dB。

目前，國內外專家學者對于透波增強特性在喇叭天線領域的應用研究，取得了諸多可喜的成果，證明了透波增強特性在天線領域的應用潛力。但是，由于喇叭天線不能滿足現代通信系統在小型化、集成化上的技術要求，使得設計基于透波增強特性的雙頻天線具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是公開了一種新型雙頻天線，通過將透波增強特性和開口諧振環引入口徑耦合天線的設計中，得到高增益、窄波束的新型雙頻天線。

本發明的技術方案如下：

本發明公開了一種基于透波增強特性的新型雙頻天線，包括有環形孔的褶皺鋁板以及實現雙頻特性的開口諧振環。本發明具有高增益、窄波束、低剖面等特點，符合目前市場上Ku波段通信系統對雙頻天線的技術要求。

本發明公開基于透波增強特性的新型雙頻天線，包括有環形孔的褶皺鋁板以及實現雙頻特性的開口諧振環。開口諧振環作為實現雙頻特性的輻射貼片，褶皺板則用來實現透波增強特性。

此外，通過改變開口諧振環的半徑，可以更易于實現不同雙頻特性的天線，通過使用環形孔和凹槽可以使天線的方向性得到更好地優化。

附圖說明

為更清楚地說明本發明的實施例，下面將對實施例描述中所需使用的附圖做一些簡單的介紹。以下描述附圖中涉及的只是本發明的一個實施例，對于本領域的一般技術人員，根據本發明的思想，在不付出任何創造性勞動的前提下，可以根據這些附圖得到不同的具體實施方式。

圖1本發明的實施例一種新型雙頻結構示意圖；

圖2本發明的實施例一種新型雙頻天線實現雙頻特性的開口諧振環示意圖；

圖3本發明的實施例中雙頻褶皺鋁板俯視圖及前視圖；

圖4本發明的實施例新型雙頻天線S11曲線圖；

圖5本發明的實施例新型雙頻天線遠場方向圖與對比本發明實施例的傳統雙頻天線在12.8GHz方向圖對比圖。

圖6本發明的實施例新型雙頻天線遠場方向圖與對比本發明實施例的傳統雙頻天線在14.2GHz實測方向圖對比圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的一種實施例進行詳細描述，具體實施方式為：

本發明實施例的一種新型雙頻天線可以參見附圖1，包括有具有環形孔的褶皺鋁板以及兩組開口諧振環。

圖2為本發明的實施例一種新型雙頻天線中的實現雙頻特性的開口諧振環示意圖。

圖3為所述褶皺鋁板的結構示意圖。所述褶皺鋁板在中心處開有一環形孔，使得電磁場耦合進入輻射貼片；周圍的凹槽可以實現透波增強特性。