[實用新型]一種ISGW饋電縫隙耦合超表面天線

有效

• 申請號: 201920845252.2
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN210926317U
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 申東婭;周養浩;袁洪
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q15/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 韓雪

本實用新型公開了一種ISGW饋電縫隙耦合超表面天線，包括天線輻射結構、集成基片間隙波導結構，所述天線輻射結構、集成基片間隙波導結構從上到下依次排列重疊；集成基片間隙波導結構包括用于屏蔽電磁輻射能量的電磁帶隙結構和用于向天線輻射結構傳輸能量的饋電結構。所述饋電結構包括第二介質板，第二介質板的上表面敷設有第一敷銅層，所述第一敷銅層中部刻蝕有縫隙；所述第二介質板的下表面設置有微帶饋線。本實用新型的一種ISGW饋電縫隙耦合超表面天線具有低剖面，寬帶寬，高增益、易加工等特點，能用作5G毫米波天線。

技術領域

本實用新型涉及一種無線通信毫米波天線，特別是涉及一種ISGW饋電縫隙耦合超表面天線。

背景技術

隨著通信系統的發展，人們對微波毫米波頻段的器件頻率要求不斷提高，傳統微帶線結構應用于較高頻率時，會產生較大的損耗和泄露。

集成基片間隙波導能夠較好地解決上述問題。該結構基于多層PCB技術，將微帶線封裝在電磁帶隙結構中，提高饋電網絡屏蔽性。近年來，超表面結構被用于天線設計，能夠改善天線各方面的性能，如擴展帶寬、提高增益、改善方向圖等，具有良好的應用前景。

本實用新型首次結合集成基片間隙波導和超表面結構，設計了集成基片間隙波導饋電縫隙耦合超表面線極化天線，以集成基片間隙波導克服傳統微帶線結構在毫米波頻段的局限性，以超表面結構實現良好的天線性能。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種ISGW饋電縫隙耦合超表面天線，解決了現有的毫米波天線帶寬較窄、增益較低、泄漏嚴重等問題，并能將本實用新型應用于射頻、微波和毫米波頻段。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種ISGW饋電縫隙耦合超表面天線，包括天線輻射結構、集成基片間隙波導結構，所述天線輻射結構、集成基片間隙波導結構從上到下依次排列重疊；集成基片間隙波導結構包括用于屏蔽電磁輻射能量的電磁帶隙結構和用于向天線輻射結構傳輸能量的饋電結構。

進一步地，本實用新型還公開了一種ISGW饋電縫隙耦合超表面天線的優選結構，所述饋電結構包括第二介質板，第二介質板的上表面敷設有第一敷銅層，所述第一敷銅層中部刻蝕有縫隙；所述第二介質板的下表面設置有微帶饋線。

進一步地，所述微帶饋線從第二介質板的一端向第二介質板的中部延伸并完全越過縫隙；所述縫隙為矩形縫隙，矩形縫隙刻蝕在第一敷銅層中部；所述微帶饋線為矩形。

進一步地，所述微帶饋線從第二介質板的一端向第二介質板的中部延伸至縫隙正下方；所述微帶饋線為矩形；所述縫隙為矩形縫隙，矩形縫隙刻蝕在第一敷銅層中部。

進一步地，所述微帶饋線的末端設置為T形，T形頂部橫線所對應的金屬帶設置于所述矩形縫隙的正下方，T形頂部橫線所對應的金屬帶的寬度小于所述矩形縫隙。

進一步地，所述微帶饋線的末端設置為扇形或圓形，扇形或圓形末端設置于所述矩形縫隙的正下方。

進一步地，所述矩形縫隙設置于第一敷銅層的中部，矩形縫隙與微帶饋線相互垂直，所述微帶饋線完全越過矩形縫隙。

進一步地，所述天線輻射結構為超表面結構，天線輻射結構包括第一介質板，第一介質板的上表面設置有周期排列的輻射貼片。

進一步地，所述輻射貼片為方形貼片、六邊形的切角貼片或圓形輻射貼片，所述輻射貼片第一介質板的下表面與第一敷銅層相連，所述微帶饋線通過第一敷銅層上的矩形縫隙向天線輻射結構提供能量。

進一步地，所述輻射貼片為在矩形貼片的基礎上，通過在其上鏤空不同的形狀，并通過多個矩形貼片組合排列而成。

進一步地，所述饋電結構與電磁帶隙結構之間設置有第三介質板，所述第三介質板將饋電結構與電磁帶隙結構相隔離；第三介質板上表面與微帶饋線相連。