[發明專利]雙邊雙周期表面等離激元漏波天線

有效

• 申請號: 201810123387.8
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108321519B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 劉蕾蕾;王建;陳明宏
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q13/20
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 沈廉

雙邊雙周期表面等離激元漏波天線包括介質基板(1)、設置在介質基板(1)上的表面等離激元輻射條帶(2)、兩個共面波導到輻射條帶過渡(3)和多個金屬的貼片(4)；表面等離激元輻射條帶(2)位于兩個共面波導到輻射條帶過渡(3)之間，沿著表面等離激元輻射條帶(2)的中心線，以等間距的方式排列著多個矩形的內槽(20)；沿著表面等離激元輻射條帶(2)的方向，表面等離激元輻射條帶(2)的寬度周期性的改變，寬度變化的長度周期大于相鄰內槽(20)中心的間距，在表面等離激元輻射條帶(2)的兩側，等距離排列著多個貼片(4)。天線是雙周期和雙邊耦合結構，輻射能力強，天線尺寸短。

技術領域

本發明涉及一種漏波天線，尤其是一種雙邊雙周期表面等離激元漏波天線。

背景技術

人工表面等離激元是在微波段或太赫茲波段等較低頻頻段內、在特定周期結構表面激勵起的一種特殊的電磁波模式。該模式具有高束縛能力、短工作波長、低損耗、便于共型傳輸等特性，因而受到了廣泛的關注。隨著對人工表面等離激元研究的逐步深入，涌現出一系列基于人工表面等離激元設計的新型傳輸線及功能器件。

由于SPP對傳輸電磁波的橫向約束能力比較強，盡管利用人工局域等離激元(LSPP)與SPP的耦合可以使得SPP上傳輸的電磁波輻射到空間，但傳統基于SPP的漏波天線的輻射能力相對差，需要較長的長度才能把饋入的電磁波基本完全輻射出去，天線的長度比較長。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提出一種雙邊雙周期表面等離激元漏波天線，可以增加天線的輻射能力，減少天線的長度。

技術方案：本發明的雙邊雙周期表面等離激元漏波天線包括介質基板、設置在介質基板上的表面等離激元輻射條帶、兩個共面波導到輻射條帶過渡和多個金屬的貼片；介質基板的頂面有金屬層，表面等離激元輻射條帶、共面波導到輻射條帶過渡和貼片都在介質基板的頂面；表面等離激元輻射條帶位于兩個共面波導到輻射條帶過渡之間，其兩端分別與兩個共面波導到輻射條帶過渡相連；共面波導到輻射條帶過渡的一端是天線的端口，共面波導到輻射條帶過渡的另一端是表面等離激元輻射條帶；沿著表面等離激元輻射條帶的中心線，以等間距的方式排列著多個矩形的內槽；沿著表面等離激元輻射條帶的方向，表面等離激元輻射條帶的寬度周期性的改變，寬度變化的長度周期大于相鄰內槽中心的間距；在表面等離激元輻射條帶的兩側，都等距離排列著多個貼片；表面等離激元輻射條帶的寬度變化的每個周期內，表面等離激元輻射條帶的兩側各有一個貼片；在表面等離激元輻射條帶同一側的貼片，其相鄰貼片中心的間距與表面等離激元輻射條帶寬度變化的長度周期相同；共面波導到輻射條帶過渡的導帶與表面等離激元輻射條帶相連，導帶兩側的金屬地朝著表面等離激元輻射條帶的方向，逐漸張開呈喇叭形并遠離導帶；導帶靠近表面等離激元輻射條帶的部分，沿著導帶的中心線等距排列著大小不同的數個過渡內槽，相鄰過渡內槽中心的間距與相鄰內槽中心的間距一樣；內槽和過渡內槽沒有導電金屬；貼片的形狀是由外曲邊和內曲邊組成的曲邊兩邊形，內曲邊靠近表面等離激元輻射條帶，內曲邊的曲率和與之相鄰的表面等離激元輻射條帶的邊緣曲率一樣；調節貼片與等離激元輻射條帶之間的縫隙大小，可以調節貼片與表面等離激元輻射條帶的耦合強弱，調節天線的匹配和輻射特性。

貼片的外曲邊的形狀是圓周的一部分，其圓心在內曲邊兩個端點連線的垂直平分線上；外曲邊長度與內曲邊長度的比值在與的閉區間，調節貼片的大小可以調節天線的工作頻帶。

調節等離激元輻射條帶的寬度變化的長度周期，可以微調天線的電長度，調節天線的波束指向和波束寬度特性。

調節相鄰內槽中心的間距，可以改變天線的電長度，調節天線的波束指向和波束寬度等特性；調節相鄰內槽的大小，可以調節天線的電長度，調節天線的波束指向和波束寬度等特性。