地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102800963A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102800963A(43)申请公布日2012.11.28(21)申请号201210302410.2(22)申请日2012.08.23(71)申请人中国振华集团云科电子有限公司地址550000贵州省贵阳市新添大道北段268号附1号(72)发明人李胜张青谢强罗向阳周瑞山阳元江刘剑林罗彦军李吉云韩玉成(74)专利代理机构北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙)11411代理人郑自群(51)Int.Cl.H01Q1/48(2006.01)H01Q1/38(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线(57)摘要本发明公开了一种地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线，包括介质基板，介质基板正面设置贴片天线、介质基板背面设置接地板，接地板中心设置馈电引脚，接地板上具有周期分布的光子晶体结构；所述光子晶体可分布成四边形结构；所述光子晶体可分布成六边形结构；所述光子晶体可分布成蜂窝形结构；本发明通过在贴片天线接地板引入周期和单元尺寸可变的地面腐蚀型四边形、六边形及蜂窝形结构光子晶体，利用光子晶体的禁带效应，抑制沿底板介质传播的表面波，增加天线藕合到空间的电磁波辐射功率，对表面波的抑制可以提高天线的效率，从而改善天线的性能。CN1028963ACN102800963A权利要求书1/1页1.一种地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线，包括介质基板（1），介质基板（1）正面设置贴片天线、介质基板背面设置接地板，接地板中心设置馈电引脚（3），其特征在于：接地板上具有周期分布的光子晶体（2）结构。2.根据权利要求1所述的地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线，其特征在于：所述光子晶体（2）分布成四边形结构。3.根据权利要求1所述的地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线，其特征在于：所述光子晶体（2）分布成六边形结构。4.根据权利要求1所述的地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线，其特征在于：所述光子晶体（2）分布成蜂窝形结构。5.根据权利要求1、2、3或4所述的地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线，其特征在于：所述光子晶体（2）结构的周期为3.2-4.0mm，半径为0.3-0.8mm。2CN102800963A说明书1/3页地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线技术领域[0001]本发明属于光子晶体应用技术领域，具体涉及一种地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线。背景技术[0002]光子晶体概念是由EliYablonovitch和SajeevJohn在1987年各自独立地提出来的。光子晶体是一种介电常数空间周期性变化、晶格常数可与光波长相比且具有光子带隙结构，能控制光子传播状态的新型人工材料。光子晶体的基本特征是具有光子禁带，频率落在禁带中的电磁波是禁止传播的。光子晶体的另一个主要特征是光子局域。如果在光子晶体的周期性结构中掺入杂质或引入某种缺陷，那么和缺陷态频率相吻合的光子将被局域在缺陷位置。光子晶体引入点缺陷形成微腔，引入线缺陷形成光波导，引入面缺陷形成完全镜面。用光子晶体的独特性质，基于光子晶体的光波导、滤波器、微腔、反射器等新型功能器件相继涌现。[0003]贴片天线是二十世纪七十年代出现的一种新型天线形式，是指在一个薄介质基片上，—面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀等方法做出一定形状的金属贴片，并利用同轴探针或微带线对贴片馈电的一种天线。贴片天线由于结构简单，体积小，重量轻，低剖面，电性能多样化,能与载体共形，能和有源器件、电路集成为统一的组件，适合大规模生产等诸多优点使其在通信、雷达及全球定位系统（GPS，GlobalPositioningSystem）接受天线等领域应用非常广泛。但其也有缺陷，比如由于贴片天线的结构能支持表面波，而贴片天线中表面波的存在一方面使能量被束缚在介质层附近而不能辐射出去从而降低了天线的效率，另一方面在介质截断处，电磁波会发生辐射和绕射，影响天线的方向图，主要是引起后瓣增大和旁瓣起伏加大，使天线易受到电子干扰和欺骗。出于表面波、高次模、馈线损耗和介质损耗的影响，贴片天线存在着效率低、带宽较窄、增益较低等不足。这些缺点一定程度上影响了贴片天线的应用，因此，急需对其进行改进，使其得到更好的应用。地面腐蚀型光子晶体的出现为微带贴片天线的改良提供了全新手段。地面腐蚀型结构是指采用印刷、腐蚀等工艺在天线的接地面上形成周期性的孔结构，使其呈现光子晶体频率带隙特性，以获得良好的天线性能。发明内容[0004]本发明的目的在于通过周期和单元尺寸可变的地面腐蚀型四边形、六边形及蜂窝形结构光子晶体对GPS贴片天线进行改进。[0005]本发明的技术方案：一种地面腐蚀型光子晶体GPS接收天线