[實用新型]一種減小耦合的DGS結構微帶天線

有效

• 申請號: 201720621861.0
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN206850019U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 程永霞;孫燁;劉偉健
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H01Q1/52
• 分類號: H01Q1/52;H01Q1/48;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型設計了一種減小天線陣元間耦合的缺陷地結構微帶天線，特別是一種新型的缺陷地結構設計，該天線屬于移動通信和互聯網技術領域的天線設計，在微波毫米波集成電路領域具有很好的應用前景。

背景技術

近年來，隨著通信技術和互聯網技術的發展，微帶天線因其制作簡單、結構緊湊、成本低等突出優點，在雷達系統、導航系統、衛星通信系統、射頻識別技術方面都有廣泛應用。但由于陣元間的互耦，使得陣的電流分布偏離預計情況，導致天線的輻射效率降低等問題，影響天線的性能。所以陣元間的互耦抑制尤為重要。

為減小微帶天線陣元間耦合，必須減小表面波和空間波的干擾。在現有技術中存在很多減小微帶天線陣元間耦合的方法：如采用電磁帶隙結構，但在介質板上挖孔較難，制作麻煩，且帶阻效果不佳；一般的DGS結構，有很好的帶隙結構和慢波特性，且制作簡單、便于集成，但一般的DGS結構受其尺寸和結構的限制很難在天線陣列之間有效的排列，不能滿足天線小型化的需求。

發明內容

本實用新型的主要目的在于提供一種能夠減小天線陣元間互耦且簡單緊湊的DGS結構微帶天線。

本實用新型提供了一種能夠減小天線陣元間耦合的設計方法，從而改善了天線性能和小型化不能兼顧的問題。

為了實現上述目的，設計了一種減小陣元間耦合的缺陷地結構微帶天線，包括：介質基板、接地板、輻射體和缺陷地結構四部分，其特征在于：在介質基板的上表面由左右兩個軸對稱的矩形貼片構成；在介質基板的下表面由接地板和在接地板上蝕刻出的五個相同的DGS級聯結構組成，實現一種簡單緊湊的DGS結構，減小了微帶陣列天線尺寸；兩邊對稱的貼片天線均采用同軸饋電技術，實現良好的阻抗匹配。

本實用新型的技術方案，該天線通過在接地板上加載新型GDS結構后，改變了接地板上電流的分布，通過與傳統微帶陣列天線比較，電流密度減小，接地板上表面波的傳播受到抑制，降低了天線陣元間沿E面方向的耦合。因此本實用新型可以有效地抑制天線表面波的傳播，抑制天線陣元間的互耦。

附圖說明

圖1示出了微帶天線的模型示意圖。

圖2示出了沒有缺陷地結構微帶天線的回波損耗和插入損耗示意圖。

圖3示出了有缺陷地結構微帶天線的回波損耗和插入損耗示意圖。

圖中附圖給予以下附圖標記：1輻射貼片；2同軸線內徑；3.同軸線外徑；4.級聯DGS結構單元；5.介質基板；6.輻射邊界。

具體實施方式

為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖和實施例，對本實用新型進一步地詳細說明。應當理解此處 所描述的具體實例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，新型DGS結構微帶天線的輻射單元由兩個相同的矩形貼片組成，并且兩個輻射單元是左右對稱的方式，兩個天線輻射單元是類似的，并且相距半個波長的位置。兩塊貼片均采用同軸線饋電方式,下方通過圓面端口與接地板相連，保證了天線的對稱性，有利于電磁場的輻射。

接地板上蝕刻五個相同級聯的DGS結構，既使天線陣列之間緊湊的排列，滿足天線小型化的要求，又改變接地板電流的分布，降低天線陣元間的耦合。

通過比較圖2和圖3，可看出未加載DGS微帶天線時，天線陣單元之間的耦合是-17.6dB，加載DGS之后，天線陣單元之間的耦合降到了-56.4 dB，減小了38.8dB，明顯的抑制了陣元間表面波，降低了耦合，所以本實用新型方案的設計是有效的。