[發明專利]一種基于零折射率超表面微帶陣列天線裝置在審

申請號：	202211454056.5	申請日：	2022-11-21
公開（公告）號：	CN115764316A	公開（公告）日：	2023-03-07
發明（設計）人：	王春鋒	申請（專利權）人：	中國空間技術研究院
主分類號：	H01Q15/00	分類號：	H01Q15/00;H01Q13/08;H01Q1/42;H01Q1/50;H01Q3/30;H01Q21/00
代理公司：	北京盛廣信合知識產權代理有限公司 16117	代理人：	李娜
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于折射率表面微帶陣列天線裝置
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【說明書】：

本申請公開了一種基于零折射率超表面微帶陣列天線裝置，所述微帶陣列天線裝置由N×M個天線單元組成，所述微帶陣列天線裝置采用兩層陣列結構。單個天線單元上層是基于零折射率超表面天線罩，上層天線罩是由C×D個相同的雙矩形框組成，下層是源天線，源天線是由微帶貼片天線組成，這款天線將微帶天線與超表面結合，達到增益提高的效果，而且總體剖面較低，工作帶寬較寬，適合多種場景下的應用。

技術領域

本申請涉及天線技術領域，具體涉及基于零折射率超表面微帶陣列天線裝置。

背景技術

隨著微波技術的不斷發展，電子產品愈發趨于小型化，功能多樣化，而電池供電能力發展緩慢，對移動設備的電力保障不能達到要求，所以利用電磁微波進行遠程能量傳輸是一種新興的電子設備供電模式。

通過電磁微波傳輸能量時，涉及到天線。天線從本質上講是導行波與自由空間波的換能器件，換能是指將傳輸線上的導行波轉化為能夠在自由空間里傳輸的電磁波及其相反的過程。作為信號的發射與接收所必需的硬件裝置，遠程無線充電對天線有著很高的要求，其中一項指標就是對天線增益的提高，而目前提高天線增益的方法主要是應用陣列天線，對于陣列天線，傳統提高增益的方法是通過相控陣的方式實現對出射波相位的控制，從而集中方向圖的波束，達到主方向增益增加的效果。

而這種辦法需要的陣列體積較大不適合設備的小型化，而且移相器與功分器等設備的使用不僅成本很高而且增加了饋電系統的復雜性。

本申請提出了一種基于零折射率超表面微帶陣列天線裝置，實現了集中方向圖的波束，達到主方向增益增加的效果，從而提升空間波換能的性能。

發明內容

本申請提出了一種基于零折射率超表面微帶陣列天線裝置，實現天線主方向的的高增益，天線換能就是指將傳輸線上的導行波轉化為能夠在自由空間里傳輸的電磁波及其相反的過程，作為信號的發射與接收所必需的硬件裝置，微波遠程輸能需要更高增益的天線，在主方向上需要實現更好的換能效率。

為實現上述目的，本申請提供了如下方案：一種基于零折射率超表面微帶陣列天線裝置，

所述微帶陣列天線裝置由N×M個天線單元組成，所述微帶陣列天線裝置采用兩層陣列結構。

優選的，所述天線單元由A×B個陣列天線單元組成；所述陣列天線單元由上層天線罩單元和下層源天線單元組成。

優選的，所述天線罩單元由基于零折射率超表面天線罩組成；所述源天線單元是由微帶貼片天線組成。

優選的，所述基于零折射率超表面天線罩是由C×D個相同的雙矩形框組成。

優選的，所述基于零折射率超表面天線罩上方的介質板為FR4，源天線中介質板是Rogers RT/duroid 5880。

優選的，在所述微帶貼片天線上進行開槽與切角處理。

優選的，所述微帶貼片天線采用同軸饋電法控制天線諧振。