[發明專利]一種開口矩形環加載的微帶縫隙耦合超表面天線

在審

• 申請號: 202110699188.3
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113540810A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 馬民政;王宏建
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家空間科學中心
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q13/10;H01Q9/04;H01Q5/50;H01Q5/10;H01Q1/50;H01Q1/48
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 李彪;張紅生

1.一種開口矩形環加載的微帶縫隙耦合超表面天線，包括超表面結構層和饋電接地層，其特征在于，所述超表面結構層包括超表面介質基板以及設置在超表面介質基板表面上的開口矩形環和貼片層單元，所述貼片層單元的外圍設置有開口矩形環，開口矩形環的開口位于開口矩形環任意邊的中心位置；所述貼片層單元為陣列分布的若干方形貼片，所述方形貼片的一個角切去，與之相對應的對角切成一個鋸齒形，且沿剩余另外兩個角的對角線開有窄縫；

所述饋電接地層包括饋電介質基板、接地金屬板和金屬饋電微帶線，所述饋電介質基板上方設置有中心開有矩形縫隙的接地金屬板，饋電介質基板的下表面設置有金屬饋電微帶線，所述金屬饋電微帶線起始端和饋電介質基板的邊緣對齊，金屬饋電微帶線的末端與矩形縫隙在饋電介質基板的下表面上的投影呈垂直設置，且末端沿垂直于所述投影的方向向外設有延伸段，所述延伸段穿過該投影。

2.根據權利要求1所述開口矩形環加載的微帶縫隙耦合超表面天線，其特征在于，所述超表面結構層和饋電接地層之間緊密貼合，超表面結構層的厚度為1.52mm，饋電接地層的厚度為0.508mm。

3.根據權利要求1所述開口矩形環加載的微帶縫隙耦合超表面天線，其特征在于，所述超表面介質基板和饋電介質基板為正方形結構，介電常數ε_r＝3.55，損耗角正切δ＝0.0027，L＝30mm±1mm。

4.根據權利要求1所述開口矩形環加載的微帶縫隙耦合超表面天線，其特征在于，所述開口矩形環的長度為l₃＝26±0.3mm，開口矩形環的環寬度為w₃＝1±0.1mm，開口的長度為g₂＝1.5±0.1mm。

5.根據權利要求1所述開口矩形環加載的微帶縫隙耦合超表面天線，其特征在于，所述貼片層單元為4×4陣列分布的方形貼片，方形貼片的邊長為a＝4.8±0.1mm，方形貼片的一個角切去一個邊長為c₁＝0.9±0.1mm的等腰直角三角形，與之相對應的角共有四個大小相等的鋸齒，鋸齒加起來總的邊長為c₂＝1.32±0.1mm，窄縫縫隙的寬度為g₁＝0.09±0.05mm，方形貼片與貼片之間的距離為d＝0.19±0.05mm。

6.根據權利要求1所述開口矩形環加載的微帶縫隙耦合超表面天線，其特征在于，所述金屬饋電微帶線的延伸段是扇形結構，金屬饋電微帶線的長度l₂＝16±1mm，寬度w₂＝1.1±0.1mm，扇形的張角為120°，半徑為r＝1.1±0.1mm，饋電接地層開的矩形縫隙長為L₁＝14±1mm，寬度為W₁＝2.1±0.1mm。

7.根據權利要求1所述開口矩形環加載的微帶縫隙耦合超表面天線，其特征在于，所述微帶縫隙耦合超表面天線的厚度為0.067λ，微帶縫隙耦合超表面天線的四角設置有圓柱形通孔。