[實(shí)用新型]一種基于光子晶體結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520133652.2
• 申請日: 2015-03-10
• 公開（公告）號: CN204706629U
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 滕兆朋;劉志清;張曉燕;喻易強(qiáng);吳海龍;殷星;徐翠;王學(xué)仁
• 申請（專利權(quán)）人: 中天寬帶技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/52
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 盧海洋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于微帶天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于光子晶體結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線。

背景技術(shù)

光子晶體這一概念于上世紀(jì)80年代被提出，它最大的特性就是具有禁帶特性，即在禁帶范圍內(nèi)，對在其表面?zhèn)鞑サ谋砻娌ň哂幸种谱饔?或者說它不支持某一頻段的表面波的傳播。微帶天線因其具有體積小、重量輕、低剖面、低成本、適合與電路集成等諸多優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中,在移動通信、衛(wèi)星通信以及航空航天等眾多領(lǐng)域發(fā)揮它的重要作用。但同時微帶天線本身的一些缺點(diǎn)也限制了其更大性能的發(fā)揮，由于微帶天線屬于諧振式天線,其工作頻帶相對較窄；另外激勵起的表面波和介質(zhì)損耗的存在使得天線大部分的能量都消耗掉從而使得微帶天線的增益較低，輻射效率不高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于光子晶體結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，該天線能效解決微帶天線增益低和寬帶窄的缺點(diǎn)，且具有良好的電路和輻射性能，有利于實(shí)現(xiàn)天線的小型化。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種基于光子晶體結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，包括介質(zhì)基板，介質(zhì)基板的背面設(shè)有金屬接地層，介質(zhì)基板正面的中央設(shè)有輻射枝節(jié)，輻射枝節(jié)為鏡像對稱的四螺旋結(jié)構(gòu)，且其四周環(huán)繞有光子晶體禁帶層，光子晶體禁帶層由若干周期排列的金屬貼片組成，金屬貼片的中央通過導(dǎo)電過孔與金屬接地層連接，金屬接地層通過饋電端口與輻射枝節(jié)連接，饋電端口的端部通過SMA接頭與外界進(jìn)行信號傳輸。

所述金屬貼片包括中心部，中心部的中央與導(dǎo)電過孔導(dǎo)通，中心部的邊沿設(shè)有多條順時針間隔排列的L形第一金屬微帶線和第二金屬微帶線。

所述光子晶體禁帶層與輻射枝節(jié)齊平設(shè)置。

所述介質(zhì)基板為FR4材質(zhì)，尺寸為60mm*60mm*2mm；輻射枝節(jié)的尺寸為26.6mm*26.6mm；金屬貼片的尺寸為7?mm*7mm，其中：第一金屬微帶線和第二金屬微帶線的寬度均為0.7mm，第一金屬微帶線的長度為3.6mm，第一金屬微帶線與第二金屬微帶線長部之間的距離為0.3mm、短部之間的距離為0.7mm。

所述光子晶體禁帶層與輻射枝節(jié)采用酸洗腐蝕成型后，與導(dǎo)電過孔和饋電端口共同做表面沉錫處理。

所述金屬接地層外涂覆有感光綠油膜。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型在輻射枝節(jié)周圍引入光子晶體禁帶層，有效解決了微帶天線增益低和寬帶窄的缺點(diǎn)，且兩者間隔一定距離，降低相互之間的互耦，有效確保了天線的工作特性；此外，輻射枝節(jié)的結(jié)構(gòu)能有效增加電流路徑，有利于實(shí)現(xiàn)天線的小型化。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型中金屬貼片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中對比天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型與對比天線的回波損耗對比圖；

圖6-1是對比天線的輻射遠(yuǎn)場區(qū)3D圖；

圖6-2是本實(shí)用新型的輻射遠(yuǎn)場區(qū)3D圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1至圖3所示，一種基于光子晶體結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線，包括介質(zhì)基板1，介質(zhì)基板1的背面設(shè)有金屬接地層4，介質(zhì)基板1正面的中央設(shè)有輻射枝節(jié)2，輻射枝節(jié)2為鏡像對稱的四螺旋結(jié)構(gòu)，且其四周環(huán)繞有光子晶體禁帶層，光子晶體禁帶層與輻射枝節(jié)2齊平設(shè)置，光子晶體禁帶層由2行（列）共48片周期排列的金屬貼片5組成，金屬貼片5包括中心部，中心部的中央通過導(dǎo)電過孔6與金屬接地層4連接，中心部的邊沿設(shè)有多條順時針間隔排列的L形第一金屬微帶線51和第二金屬微帶線52，金屬接地層4通過饋電端口3與輻射枝節(jié)2連接，饋電端口3的端部通過SMA接頭31與外界進(jìn)行信號傳輸。

本實(shí)用新型中，介質(zhì)基板1為FR4材質(zhì)，尺寸為60mm*60mm*2mm；輻射枝節(jié)的尺寸為26.6mm*26.6mm；金屬貼片5的尺寸為7?mm*7mm，其中：第一金屬微帶線51和第二金屬微帶線52的寬度w均為0.7mm，第一金屬微帶線51的長度lx為3.6mm，第一金屬微帶線51與第二金屬微帶線52長部之間的距離lw為0.3mm、短部之間的距離sw為0.7mm。