小型化双频圆极化异向介质微带天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102570016A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102570016A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201110416381.8(22)申请日2011.12.14(71)申请人安徽锦特微波电子有限公司地址230088安徽省合肥市高新区天达路71号华亿科学园A1幢9楼(72)发明人牛勇朱旗(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人余成俊(51)Int.Cl.H01Q1/38(2006.01)H01Q1/48(2006.01)H01Q5/01(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图55页(54)发明名称小型化双频圆极化异向介质微带天线(57)摘要本发明提出了一种小型化双频圆极化异向介质微带天线，包括有三层金属层，三层金属层之间夹有两层介质基板，上表面金属层为正方形金属贴片，正方形金属贴片的两个对称的角切去相同尺寸的等腰直角三角形区域；下表面金属层为正方形金属铜贴片，下表面金属层接地；中间金属层的整体轮廓为正方形，正方形的中心位置有垂直交叉的十字交指金属结构，正方形的四角位置分别有90度折线型交指金属结构，90度折线型交指金属结构延顺时针方向的末端分别有一个穿过下层介质基板通往下表面金属层的金属化过孔，中间金属层的中心位置偏一侧设有馈电端口。本发明具有较低的剖面，基板总厚度小于3mm，减小了天线的体积，同时便于与载体实现共形，降低了天线系统的复杂度和设计难度。CN102576ACN102570016A权利要求书1/1页1.一种小型化双频圆极化异向介质微带天线，包括有三层金属层，分别为上表面金属层、中间金属层、下表面金属层，所述三层金属层之间夹有两层介质基板，分别为上层介质基板、下层介质基板，其特征在于：所述上表面金属层为正方形金属贴片，所述正方形金属贴片的两个对称的角切去相同尺寸的等腰直角三角形区域；所述下表面金属层为正方形金属贴片，所述下表面金属层接地；所述中间金属层的整体轮廓为正方形，所述正方形的中心位置有垂直交叉的十字交指金属结构，所述十字交指金属结构内有缝隙为内侧缝隙，所述正方形的四角位置分别有90度折线型交指金属结构，所述90度折线型交指金属结构内有缝隙为外侧缝隙，所述90度折线型交指金属结构延顺时针方向的末端分别有一个穿过下层介质基板通往下表面金属层的金属化过孔，所述中间金属层的中心位置偏一侧设有馈电端口。2.如权利要求1所述的小型化双频圆极化异向介质微带天线，其特征在于：所述上层介质基板、下层介质基板的介电常数大于1，厚度为0.5-2mm。3.如权利要求1所述的小型化双频圆极化异向介质微带天线，其特征在于：所述馈电端口采用单端口同轴馈电方式。4.如权利要求1所述的小型化双频圆极化异向介质微带天线，其特征在于：所述中间金属层中心的十字交指金属结构的长度为18-23mm，宽度为1-2mm；所述内侧缝隙、外侧缝隙的宽度为1-2mm；所述90度折线型交指金属结构的单边长度为9-13mm，宽度为1-2mm；所述金属化过孔的半径为0.2-0.8mm；所述上表面金属层切除的等腰直角三角形直角边长为2-5mm。2CN102570016A说明书1/4页小型化双频圆极化异向介质微带天线[0001]技术领域：本发明属微带天线技术领域，特别涉及到异向介质结构以及利用异向介质结构设计的小型化双频圆极化微带天线。[0002]背景技术：微带天线具有体积小、重量轻、低剖面和易于与载体共形等特点，通常用作平面天线阵列的基本单元，被广泛应用于移动通信、卫星导航、军事侦察等领域。[0003]异向介质结构具有负介电常数和负磁导率，将其应用于微带天线设计，可以实现较小的天线尺寸和多个谐振频率，同时降低损耗，缩减天线RCS，对提高天线性能具有十分重要的意义。[0004]2001年，由R.Garg等人编写，美国波士顿（BostonLondon）技工出版社（ArtechHouse）出版的《微带天线设计手册》（R.Garg,P.Bhartia,I.Bahl,A.Ittipiboon,MicrostripAntennaDesignHandbook，BostonLondon:2001,Page(s):269-275）介绍了传统微带天线单元特性及其设计方法。基于腔模法理论分析，传统微带天线的主要工作模式为基模或高次模式中的一种。当天线谐振频率一定时，工作于基模的微带天线具有最小的尺寸，其尺寸通常为半个导波波长。其主要缺点是：当应用于较低频段（L/C频段）时，传统的半波长微带天线尺寸仍然较大；而且带宽较窄，不利于实现双频工作。[0005]2006年8月，C.Lee等人在美国电子电气工程师协会主办的天线与传播学报发表了“射频集成模块中基于混合