[发明专利]一种树枝状结构左手材料基底的X波段全向微带天线

说明书

技术领域  本发明涉及一种X波段全向微带天线，特别涉及一种树枝状结构左手材料基底的X波段全向微带天线。

背景技术  近年来，无线电通信事业发展迅速，给人们的信息技术交流和物质文化生活带来极大的便利。在该领域的高速发展过程中，天线始终占据着十分重要的地位。

全向天线工作时具有很大的服务范围，所以在包括移动和无线局域网系统在内的无线电通信领域有很高的应用价值。传统的全向天线为了实现更大的辐射范围，结构上都突出于接地面，导致天线容易受损害，限制了它们的使用范围。而全向微带天线可在低剖面结构下实现全向辐射，具有体积小、重量轻，平面结构稳定等优点，在卫星通信、雷达、遥感等方面具有很大的应用前景。但是全向微带天线自身的结构特点，导致它辐射效率差，增益低，工作带宽窄。这些缺点在很大程度上限定了其实用性。

左手材料是一种介电常数和磁导率同时为负的人工周期结构材料，表现出许多奇异的光学和电磁学性能，如负折射率，完美透镜效应，反常多普勒效应等。这些特性有望应用于探测器、微波器件和天线等领域。目前左手材料的制备多采用复合金属丝阵列和开口谐振环阵列来分别实现负介电常数和负磁导率，即需要两种结构组合来实现左手材料。

发明内容  本发明的目的是提供一种树枝状结构左手材料基底的X波段全向微带天线，利用树枝状结构左手材料的奇特电磁行为，在克服全向微带天线辐射效率差，增益低，工作带宽窄等缺点的同时满足天线结构稳定性的要求。

本发明将树枝状结构左手材料加载于全向微带天线基板上，该全向微带天线结构主要包括聚四氟介质基板、金属贴片、金属过孔、金属接地板和同轴馈头等。调节全向微带天线的结构参数，可使其工作于X波段；设计树枝状结构左手材料的结构参数，满足其左手行为区域包含全向微带天线的中心工作频率，利用该材料的奇特电磁行为，可使全向微带天线的辐射效率增大，增益提高，工作带宽变大，改善天线性能。本发明所采用的树枝状结构左手材料，不同于传统的由开口谐振环与金属线两种结构组成的左手材料，它仅由一种结构单元即树枝状结构组成，就可以同时实现负介电常数和负磁导率。这种树枝状结构左手材料与全向微带天线的制备均采用电路板刻蚀技术，可一体成型，制作工艺简单，成本低廉。而且这种新型全向微带天线同时具备低剖面的结构特点，天线稳定性好，因此具有很高的实用价值和广阔的市场前景。

附图说明

图1树枝状结构左手材料基底的X波段全向微带天线结构示意图；

图2树枝状结构左手材料结构单元示意图；

图3实施例一的天线结构正视图；

图4实施例一的天线回波损耗曲线；

具体实施方式

参阅图1，本发明包括金属树枝状结构左手材料1、金属贴片2，聚四氟介质基板3，金属过孔4，金属接地板5和同轴馈头6。

金属树枝状结构左手材料1和金属贴片2均采用刻蚀的方法周期性地加工在聚四氟介质基板3上，金属树枝状左手材料1位于金属贴片2的周围。

在金属贴片2的中心位置处加工金属过孔4，将金属贴片2和金属接地板5导通。

该同轴馈头6焊接在接地板5上，探针的顶端与金属贴片2导通。

当使用该全向微带天线时，调节金属树枝状结构左手材料1、金属贴片2的尺寸和金属过孔4的直径等参数可使天线工作在X波段内的指定频率。

该天线所包含的金属树枝状结构左手材料1的单元个数为16，金属贴片2和金属过孔4的单元个数均为6。

本发明的实现过程和材料的性能由实施例和附图说明：

实施例一：