[發明專利]交指耦合類CRLH傳輸線結構及漏波天線

有效

• 申請號: 201710579554.5
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107359395B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 耿林
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: H01P3/08
• 分類號: H01P3/08;H01Q13/20
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

本發明提供了交指耦合類CRLH傳輸線結構及漏波天線，包括介質板，介質板上設置有左手電容、左手電感、右手電容和右手電感，左手電容和右手電感串聯設置，右手電容和左手電感并聯設置；介質板上設置有由微帶傳輸線構成的交指結構和短路枝節，交指結構提供左手電容，短路枝節提供左手電感，結合微帶傳輸線自身的右手電感和右手電容效應，介質板上實現了CRLH特性；交指結構兩組交錯插設的交指線，同組的交指線之間通過金屬柱和金屬片連接。克服了傳統CRLH傳輸線結構存在寄生諧振這一缺點，利用CRLH傳輸線結構設計寬帶漏波天線后，在尺寸和單元個數相等的情況下，交指耦合類CRLH漏波天線具有更低的工作頻帶，實現了小型化。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，具體而言，涉及交指耦合類CRLH傳輸線結構及漏波天線。

背景技術

由于CRLH(Composite right/left-handed，復合左右手)傳輸線結構在左手快波區域內具有相位超前效應，在右手快波區域內具有相位滯后效應，當β＝0時群速卻不為0。因此，利用CRLH傳輸線可以設計從后向到前向連續頻掃的漏波天線。

現有的CRLH傳輸線結構存在一些缺點，例如對傳統ICT CRLH傳輸線單元進行全波仿真，并利用優化擬合工具進行電路參數提取(CL＝0.317pF、CR＝0.462pF、LL＝1.792nH、LR＝2.64nH)，圖1給出了這種情況下的傳統CRLH傳輸線及其等效電路的色散曲線。從圖1可以看出，該傳統ICT CRLH傳輸線單元在8.3GHz和10.7GHz左右激起了寄生諧振，因此，利用該單元設計的漏波天線在這兩個諧振頻點附近不能正常工作，所以，傳統CRLH漏波天線的主要缺點就是頻帶寬度窄。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供交指耦合類CRLH傳輸線結構及漏波天線。具體地，其技術方案如下：

一種交指耦合類CRLH傳輸線結構，包括介質板，所述介質板上設置有左手電容、左手電感、右手電容和右手電感，所述左手電容和所述右手電感串聯設置，所述右手電容和所述左手電感并聯設置；

所述介質板上設置有由微帶傳輸線構成的交指結構和短路枝節，所述交指結構提供所述左手電容，所述短路枝節提供所述左手電感，結合所述微帶傳輸線自身的右手電感和右手電容效應，所述介質板上實現了CRLH特性；

所述交指結構兩組交錯插設的交指線，同組的所述交指線之間通過金屬柱和金屬片連接。

作為對技術方案的改進，所述金屬柱和所述金屬片的材質選自銅、鋁、銀或金。

作為對技術方案的改進，所述介質板上設置有矩形槽，所述金屬片設置在所述矩形槽中，所述金屬柱連接所述金屬片。

作為對技術方案的改進，所述交指結構的長度為p，所述短路枝節上接地通孔的直徑為d，所述交指結構的寬度為WC，交錯的所述交指線之間的間隙為W1，所述交指線的寬度為W2，所述矩形槽的寬度為W3，所述矩形槽的長度為W4，所述金屬片的長度為W5，所述金屬片的寬度為W6，其中，p＝6.1mm、d＝0.3mm、WC＝3.3mm、W1＝0.3mm、W2＝0.3mm、W3＝0.9mm、W4＝3.3mm、W5＝2.7mm、W6＝0.3mm、WS＝1mm、LS＝13.35mm。

作為對技術方案的改進，所述介質板的介電常數為2.2。

作為對技術方案的改進，所述介質板的厚度為1.5mm。

作為對技術方案的改進，每組所述交指線的數量為3根。

一種交指耦合類CRLH漏波天線，包括若干個級聯的上述技術方案中任一項所述的交指耦合類CRLH傳輸線結構。

作為對技術方案的改進，所述CRLH傳輸線結構的數量為16個。

作為對技術方案的改進，所述交指耦合類CRLH漏波天線的邊射頻率為3.93GHz；