[发明专利]基于超材料结构的天线

权利要求书

1.一种天线设备，包括：

介电基板，具有在第一侧上的第一表面和在与所述第一侧相对的第二侧 上的第二表面；

单元导电贴片，在所述第一表面上形成；

单元接地导电电极，在所述第二表面上形成、且在由所述单元导电贴片 投影到所述第二表面上的覆盖区中；

主接地电极，在所述第二表面上形成，且与所述单元接地导电电极分离；

单元导电通路连接器，在所述基板中形成，用于将所述单元导电贴片连 接到所述单元接地导电电极；

导电馈线，在所述第一表面上形成，且具有末端，该末端靠近于所述单 元导电贴片且电磁耦合到所述单元导电贴片，以向或从所述单元导电贴片引 导天线信号；以及

导电条带线，在所述第二表面上形成，且将单元接地导电电极连接到所 述主接地电极，

其中，构造所述单元导电贴片、所述基板、所述单元导电通路连接器和 所述单元接地导电电极以及被电磁耦合的导电馈线以形成复合左右手 (CRLH)超材料结构。

2.如权利要求1所述的设备，包括：

导电发射台，在所述导电馈线的末端和所述单元导电贴片附近形成，且 与所述导电馈线的末端和所述单元导电贴片分开，以增强在阻抗匹配条件下 在所述导电馈线和所述单元导电贴片之间的容性耦合，以支持天线信号中的 谐振频率。

3.如权利要求1所述的设备，其中：

所述单元接地电极具有大于所述单元导电通路连接器的横截面且小于所 述单元导电贴片的面积的面积。

4.如权利要求1所述的设备，其中：

所述单元接地电极具有大于所述单元导电贴片的面积的面积。

5.如权利要求1所述的设备，其中：

所述导电条带线具有小于所述单元导电贴片的尺度的宽度。

6.如权利要求1所述的设备，其中：

在所述第二表面上形成的所述主接地电极位于由所述单元导电贴片投影 到所述第二表面上的覆盖区以外。

7.如权利要求6所述的设备，包括：

第二主接地电极，在所述第一表面上形成且被构造图案以形成共面的波 导，以及

其中：

所述共面波导被连接到所述导电馈线以向或从所述单元导电贴片引导所 述天线信号。

8.如权利要求7所述的设备，其中：

在所述第一表面上形成的所述第二主接地电极被构造图案以形成第二共 面波导；

所述设备包括在所述基板上形成的、且电磁耦合到所述第一表面上的所 述第二共面波导和在所述第二表面上的所述主接地电极的第二复合左右手 (CRLH)超材料结构，所述第二CRLH超材料结构包括：

第二单元导电贴片，在所述第一表面上形成，且电磁耦合到所述第 二共面波导，该第二共面波导向或从所述第二单元导电贴片引导第二天线信 号；

第二单元接地导电电极，在所述第二表面上形成，且位于由所述第 二单元导电贴片投影到所述第二表面上的覆盖区中；

第二单元导电通路连接器，在基板中形成，用于将所述第二单元导 电贴片连接到所述第二单元接地导电电极；以及

第二导电条带线，在所述第二表面上形成，且将所述第二单元接地 导电电极连接到主接地电极。

9.如权利要求8所述的设备，其中：

所述单元导电贴片和所述第二单元导电贴片具有不同的尺度以使得由所 述单元导电贴片组成的CRLH超材料结构和由所述第二单元导电贴片组成的 所述第二CRLH超材料结构具有不同的谐振频率。

10.如权利要求9所述的设备，其中：

由所述单元导电贴片形成的所述CRLH超材料结构形成了接收器天线； 以及

由所述第二单元导电贴片形成的第二CRLH超材料结构形成了发射器天 线。