[發明專利]一種一體化高增益帶罩天線耦合系統及其設計方法

有效

• 申請號: 201710383128.4
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107317102B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 顧昊;樊康;顧翰鳴;周瀛凱;眭韻;李國平;玄曉波
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/42;H01Q15/00;H01Q19/185
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 潘朱慧

1.一種一體化高增益帶罩天線耦合系統，其特征在于，包含：

天線本體，為帶有寄生貼片的微帶天線，由外形尺寸完全相同的寄生貼片層(1)、第一基板(2)、輻射貼片層(3)、第二基板(4)和金屬底板(7)依次疊加而成；

天線罩，天線罩呈帽狀，外形尺寸與所述天線本體匹配，并固定在所述天線本體上；

所述天線罩包含：

罩體(5)，呈帽狀，材料為石英陶瓷、氮化物或纖維增強型復合材料的一種或多種的組合；

超材料層(6)，材料為銀或銅的一種或兩種的結合，貼敷于罩體(5)內表面；

罩體(5)與超材料層(6)形成上部反射層，寄生貼片層(1)的金屬形成下部反射層；合理設計超材料層(6)到天線本體表面的距離，同時進行天線罩和天線本體的結構參數聯調，使得天線輻射的電磁波在兩個反射層之間來回反射產生相位變化，疊加不同傳輸路徑帶來的相位差，使得最后從天線罩透射過的電磁波同相位輻射，最終銳化天線波束，以此提高天線系統增益。

2.如權利要求1所述的一種一體化高增益帶罩天線耦合系統，其特征在于，所述超材料層(6)由超材料結構單元周期性排列構成。

3.如權利要求2所述的一種一體化高增益帶罩天線耦合系統，其特征在于，所述超材料結構單元為S貼片型、方形縫隙型、方形貼片型、圓形貼片型或縫隙型的一種或多種的組合。

4.如權利要求1所述的一種一體化高增益帶罩天線耦合系統，其特征在于，所述寄生貼片層(1)和輻射貼片層(3)的貼片為矩形或梯形或兩者的結合。

5.一種設計一體化高增益帶罩天線耦合系統的方法，用于設計如權利要求1至4任一所述的一體化高增益帶罩天線耦合系統，其特征在于，步驟如下：

S1、合理設計罩體(5)厚度與超材料層(6)結構，使得其對電磁波產生特定的反射，形成上部反射層；

S2、寄生貼片層(1)的金屬形成下部反射層；

S3、合理設計超材料層(6)到天線本體上表面之間的距離，即上部反射層到下部反射層的距離，使得電磁波同相位輻射，從而銳化天線波束，提高天線增益。