[發明專利]一種用于表面波抑制的電磁帶隙結構和貼片天線

有效

• 申請號: 202110337199.7
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN112803161B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 姜山;尤肖虎;陳智慧;趙滌燹
• 申請（專利權）人: 網絡通信與安全紫金山實驗室;成都天銳星通科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/52
• 分類號: H01Q1/52;H01Q1/48;H01Q9/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 苗曉靜

本發明實施例提供了一種用于表面波抑制的電磁帶隙結構和電磁帶隙加載的貼片天線，該電磁帶隙結構包括：共面電磁帶隙金屬圖案，所述共面電磁帶隙金屬圖案的單元結構為矩形，所述單元結構的單元邊角處有貼片寄生單元；其中，各貼片寄生單元旋轉對稱設置；所述單元結構四邊為金屬插指形結構，其中，所述金屬插指形結構位于單元邊角之間；所述單元結構中心設置有矩形貼片；所述矩形貼片為開有環形槽形狀的矩形貼片。本發明實施例提供的電磁帶隙結構避免現有電磁帶隙中使用的金屬化通孔，實現共面化設計，降低了加工生產難度，與現有方案相比還實現了寬帶和小型化設計。

技術領域

本發明涉及電磁輻射技術領域，尤其涉及一種用于表面波抑制的電磁帶隙結構和電磁帶隙加載的貼片天線。

背景技術

TM，TE等模式的表面波廣泛存在于多種類型的傳輸線中，如微帶線，槽線，共面波導傳輸線等等，表面波的廣泛存在降低了傳輸線的性能，增加了傳輸線的損耗，增加了線線間的耦合，也會帶來寄生輻射等等問題。因此，抑制或者利用表面波的電磁結構得到了廣泛的關注和研究

電磁帶隙結構是一種特殊的人工周期電磁材料。利用周期排布的單元實現特定的電磁效應。EBG結構主要分為兩種類型，第一類為Bragg散射型，此種類型的帶隙是由Bragg散射引起的，單元周期排列引起散射波相位周期性分布，使得在特定頻率和方向上，各個單元散射波反相疊加，互相抵消，形成帶隙。第二類局域諧振型，這種類型利用周期單元自身的諧振特性形成帶隙。通常第二種類型的EBG結構比第一種類型的EBG結構更加緊湊，因此也得到了更廣泛的關注和研究。

早期的諧振型電磁帶隙結構是由D. F. Sievenpiper等人提出的蘑菇型結構，但是該結構在單元中心處有通孔，提高了加工復雜度和成本。后來，F. R. Yang等人提出了一種共面的電磁帶隙結構，在一個平面上引入周期性的LC諧振單元形成帶隙，但是該結構依然存在尺寸較大的問題。在很多應用中，如大角度掃描相控陣列，高密度PCB板等，沒有足夠空間容納大尺寸的EBG結構；局域諧振型電磁帶隙結構本質上通常是LC諧振電路，其帶寬往往較窄，無法適應寬頻帶需求。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明實施例提供用于表面波抑制的電磁帶隙結構和電磁帶隙加載的貼片天線。

具體地，本發明實施例提供了以下方案：

本發明實施例提供一種用于表面波抑制的電磁帶隙結構，包括：

所述電磁帶隙結構有共面電磁帶隙金屬圖案，所述共面電磁帶隙金屬圖案的單元結構為矩形，所述單元結構的單元邊角處有貼片寄生單元；其中，各貼片寄生單元旋轉對稱設置；

所述單元結構四邊為金屬插指形結構，其中，所述金屬插指形結構位于單元邊角之間；

所述單元結構中心設置有矩形貼片；所述矩形貼片為開有環形槽形狀的矩形貼片；所述金屬插指形結構與所述矩形貼片相連。

進一步地，還包括：所述單元結構的四個單元邊角處各有一個正方形貼片寄生單元。

進一步地，還包括：所述金屬插指形結構旋轉對稱設置。

進一步地，還包括：所述金屬插指形結構位于單元邊角的正方形貼片寄生單元之間。

進一步地，還包括：將所述電磁帶隙結構加載在接地介質基板用于抑制表面波傳播。

進一步地，還包括：將所述第一器件按照單元尺寸周期性地排列在所述介質基板上方。

進一步地，還包括：將所述電磁帶隙結構按照單元尺寸周期性地排列在所述接地介質基板上方。

進一步地，還包括：所述單元結構中心為開有方形環槽的矩形貼片。

進一步地，還包括：還包括：所述單元結構中心為開有圓形環槽的矩形貼片。