[發明專利]一種基于人工表面等離激元的八木漏波天線

在審

• 申請號: 201910367845.7
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110085989A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 劉蕾蕾;胡楊君;江揚斌
• 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;H01Q19/30;H01Q13/20;H01Q19/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 康燕文

本發明公開了一種基于人工表面等離激元的八木漏波天線，包括介質基板、設置在介質基板上的人工表面等離激元傳輸線、兩個共面波導到傳輸線過渡和多個金屬的八木貼片；沿著人工表面等離激元傳輸線的中心線，以等間距的方式排列著多個矩形的內槽；在人工表面等離激元傳輸線的同一側，等距離排列著多個八木貼片；八木貼片由長貼片和短貼片平行排列構成；調節八木貼片與等離激元傳輸線之間的縫隙大小，可以調節八木貼片與人工表面等離激元傳輸線的耦合強弱，調節天線的匹配和輻射特性。天線采用單面金屬，實現了高增益和高效率的單波束定向側射方輻射。

技術領域

本發明涉及一種漏波天線，具體涉及一種基于人工表面等離激元的八木漏波天線。

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。該模式具有較高的橫向束縛能力、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。

傳統基于SPP的漏波天線由于SPP的單層結構，不存在反射板，所設計出的天線多是對稱的雙波束天線，而且波束方向不是沿著介質基板平面與漏波傳輸方向垂直的側向，而是朝著介質基板的法向偏向漏波傳輸方向或者偏向漏波傳輸的相反方向。但在很多應用場景，只需要單個波束輻射方向，雙波束帶來的能量分散會導致天線增益的降低。而通過在SPP底面增加反射板的方法則會抵消SPP的單層金屬優勢。

傳統的漏波天線，波束方向隨著頻率的變化而變化，但是在很多應用場合，例如衛星通信中，需要定波束、高增益的輻射方向圖，這是傳統的漏波天線達不到的。

發明內容

發明目的：本發明提供一種基于人工表面等離激元的八木漏波天線，能實現單波束定向側射方輻射，提高了天線增益和效率。

技術方案：本發明所述的一種基于人工表面等離激元的八木漏波天線，包括介質基板、人工表面等離激元傳輸線、兩個共面波導到傳輸線的過渡、多個金屬的八木貼片、金屬層；所述人工表面等離激元傳輸線、共面波導到傳輸線過渡和八木貼片都位于介質基板的頂面，金屬層覆蓋在介質基板的頂面；所述人工表面等離激元傳輸線位于兩個共面波導到傳輸線過渡之間，其兩端分別與兩個共面波導到傳輸線過渡相連；所述共面波導到傳輸線過渡的一端是天線的端口，另一端是人工表面等離激元傳輸線；所述在人工表面等離激元傳輸線的同一側，等距離排列著多個八木貼片；共面波導到傳輸線過渡的導帶兩側的金屬地朝著人工表面等離激元傳輸線的方向，逐漸張開呈喇叭形并遠離導帶；導帶靠近人工表面等離激元傳輸線的部分。

所述人工表面等離激元傳輸線的中心線上等間距的排列著多個矩形的內槽。

所述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。

所述八木貼片由長貼片和短貼片平行排列構成。

所述八木貼片與等離激元傳輸線之間的縫隙大小可調節。

所述長貼片和短貼片的形狀是條帶狀，長貼片靠近人工表面等離激元傳輸線。

有益效果：與現有技術相比，本發明的有益效果：實現了單波束定向側射方輻射，有效提高了天線增益和效率。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明實施例的輻射方向圖；

圖3為本發明實施例的仿真與測量S參數。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。