[發(fā)明專利]一種基于表面等離激元的小型化微波天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010107240.7
• 申請(qǐng)日: 2020-04-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111293423B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔鐵軍;陸佳元;韋存悅;張浩馳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于表面等離激元的小型化微波天線，其特征在于，該天線包含兩層介質(zhì)層和三層金屬層，從上到下順序設(shè)置為第一金屬層（1）、第一介質(zhì)層（2）、第二金屬層（3）、第二介質(zhì)層（4）、第三金屬層（5）；其中，第一金屬層（1）為菱形的金屬貼片，在該菱形的金屬貼片的中心設(shè)有一個(gè)大圓形孔（1-1），在該大圓形孔（1-1）的圓周上均勻設(shè)有徑向分布的矩形槽（1-2）；在其中兩個(gè)相鄰矩形槽（1-2）之間的金屬枝節(jié)上設(shè)有兩個(gè)饋電金屬通孔（1-3），該饋電金屬通孔（1-3）穿過(guò)第一介質(zhì)層（2）、第二金屬層（3）、第二介質(zhì)層（4）將第一金屬層（1）與第三金屬層（5）聯(lián)通；位于第一介質(zhì)層（2）和第二介質(zhì)層（4）之間的第二金屬層（3），在所述饋電金屬通孔（1-3）穿過(guò)的周圍設(shè)有圓環(huán)形槽，使得第二金屬層（3）與饋電金屬通孔（1-3）之間絕緣；第三金屬層（5）為饋電結(jié)構(gòu)，該饋電結(jié)構(gòu)的內(nèi)端與兩個(gè)饋電金屬通孔（1-3）連接，外端與介質(zhì)外邊緣相垂直的饋電微帶線連接；

所述菱形的金屬貼片同一平面內(nèi)，兩個(gè)圓形的饋電金屬通孔（1-3）的圓心與菱形對(duì)角線交點(diǎn)的連線成90度角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于表面等離激元的小型化微波天線，其特征在于：所述的矩形槽（1-2）的中心交點(diǎn)與菱形貼片對(duì)角線交點(diǎn)相重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于表面等離激元的小型化微波天線，其特征在于：所述矩形槽（1-2）中，相鄰的兩矩形槽之間的夾角一致。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于表面等離激元的小型化微波天線，其特征在于：所述菱形的金屬貼片，通過(guò)改變菱形對(duì)角線長(zhǎng)度的比值來(lái)調(diào)控一對(duì)正交的模式之間的耦合，從而實(shí)現(xiàn)天線工作頻帶內(nèi)好的阻抗匹配。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于表面等離激元的小型化微波天線，其特征在于：所述矩形槽（1-2）由一個(gè)槽圍繞中心點(diǎn)成一定角度旋轉(zhuǎn)復(fù)制得到，使得天線的一對(duì)本應(yīng)該諧振頻率一致的正交模式產(chǎn)生耦合，從而分裂成兩個(gè)不同頻率的模式。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于表面等離激元的小型化微波天線，其特征在于：所述的第二金屬層（3），在饋電金屬通孔（1-3）形成的兩個(gè)金屬柱周圍分別設(shè)有圓環(huán)形槽，該圓環(huán)形槽的外圈與內(nèi)圈圓共圓心；圓環(huán)形槽的內(nèi)圈在饋電金屬通孔（1-3）的柱面上，外圈為第二金屬層（3）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于表面等離激元的小型化微波天線，其特征在于：所述的第三金屬層（5），該金屬層是一端口50歐姆微帶輸入，兩端口等幅、互成90度相位差輸出的巴倫電路。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于表面等離激元的小型化微波天線，其特征在于：所述的巴倫電路的兩個(gè)輸出枝節(jié)的末端，分別與兩個(gè)饋電金屬通孔（1-3）相連接，從而向第一金屬層（1）饋電。