[发明专利]多带复合右手和左手(CRLH)缝隙天线

说明书

优先权要求及相关申请

本申请要求以下美国临时专利申请的优先权：申请号No.61/159,694，名称“MULTIBAND METAMATERIAL SLOT ANTENNA”，申请日2009年3月12日。

以上申请公开通过引用被并入此处，作为本申请说明书的一部分。

技术领域

背景技术

传统缝隙天线一般由一块平坦的金属表面(如，金属板)构成，在金属表面上形成孔或缝隙。通过设计，缝隙天线可以被认为在结构上与偶极天线互补。例如，可以通过将介电基板上的导电金属层与缝隙天线的开口缝隙区互换，来形成具有与印刷缝隙天线相似形状和尺寸的介电基板上的印刷偶极天线，反之亦然。两种天线可以在形式上相似，并具有相似的电磁波图案。与偶极天线一样，确定缝隙天线的辐射图的因素包括：缝隙的形状和尺寸。由于缝隙天线提供的相对于传统天线设计的特定优势，可以在各种无线通信系统中使用缝隙天线。一些优势包括：与其他传统天线设计相比更小的尺寸、较低的制造成本、设计的简单性、耐久性以及集成性。然而，由于天线尺寸主要取决于中心频率，缝隙天线设计在尺寸减小方面可能仍存在限制，从而使得在特定频率处尺寸减小成为挑战。

发明内容

附图说明

图1-3示意了根据示例实施例的、基于4个单位单元的一维复合右手和左手超材料传输线的示例；

图4A示意了根据示例实施例的、如图2中的一维复合右手和左手超材料传输线等效电路的两端口网络矩阵表示；

图4B示意了根据示例实施例的、如图3中的一维复合右手和左手超材料传输线等效电路的两端口网络矩阵表示；

图5示意了根据示例实施例的、基于4个单位单元的一维复合右手和左手超材料天线；

图6A示意了根据示例实施例的、与如图4A中的传输线情况类似的一维复合右手和左手超材料天线等效电路的两端口网络矩阵表示；

图6B示意了根据示例实施例的、与如图4B中的TL情况类似的一维复合右手和左手超材料天线等效电路的两端口网络矩阵表示；

图7A和7B是根据示例实施例的、分别考虑了平衡和不平衡情况的如图2中的单位单元的频散曲线。

图8示意了根据示例实施例的、基于4个单位单元的具有截断的接地的一维复合右手和左手超材料传输线；

图9示意了根据示例实施例的、如图8中的具有截断的接地的一维复合右手和左手超材料传输线的等效电路；

图10示意了根据示例实施例的、基于4个单位单元的具有截断的接地的一维复合右手和左手超材料天线的示例；

图11示意了根据示例实施例的、基于4个单位单元的具有截断的接地的一维复合右手和左手超材料传输线的另一示例；

图12示意了根据示例实施例的、如图11中的具有截断的接地的一维复合右手和左手超材料传输线的等效电路；

图13A-13C示意了根据示例实施例的基本缝隙天线设备的多个视图；

图14A示意了根据示例实施例的、定义了图13A-13C的缝隙天线设备的特定电感和电容性元件的结构元件；

图14B示意了根据示例实施例的、图13A-13C中所示的基本缝隙天线设备的等效电路模型；

图15示意了根据示例实施例的、基本缝隙天线设备的HFSS仿真的返回损耗；

图16示意了根据示例实施例的、基本缝隙天线设备的输入阻抗的实部和虚部；

图17A-17C示意了根据示例实施例的、第二缝隙天线设备的多个视图；

图18A示意了根据示例实施例的、定义了图17A-17C的第二缝隙天线设备的特定电感和电容性元件的结构元件；

图18B示意了根据示例实施例的、图17A-17C中所示的第二缝隙天线设备的等效电路模型；

图19和20分别示意了根据示例实施例的、第二缝隙天线设备的仿真的返回损耗以及输入阻抗的实部和虚部；

图21A-21C示意了根据示例实施例的、第三缝隙天线设备的多个视图；

图22A示意了根据示例实施例的、定义了图21A-21C的第三缝隙天线设备的特定电感和电容性元件的结构元件；

图22B示意了根据示例实施例的、图21A-21C中所示的第三缝隙天线设备的等效电路模型；

图23和24分别示意了第三缝隙天线设备的仿真的返回损耗以及输入阻抗的实部和虚部；

图25A-25C示意了根据示例实施例的超材料缝隙天线设备；