[发明专利]一种双排矩S形极子天线

说明书

技术领域

本发明属于微带天线领域，具体涉及一种具有双排矩S形极子天线。

背景技术

左手材料(LHM)是20世纪90年代末期出现的一种新型周期结构的人工电磁媒质。它同时具有介电常数                                               和磁导率都为负的双负材料， 即当电磁波在这种介质材料中传播时，电场、磁场和波矢遵从左手法则，所以被称为左手材料 (或称负折射材料)。它作为一种新型的人工电磁材料，近年来引起了人们极大的研究兴趣 。早在1968年，V.G.V eselageo就从理论上研究了LHM中的反常电磁现象；2000年smith等人在实验室首次制造出了微波段的负折射率介质。左手材料的反常电磁特性展现了它在光与电磁波领域潜在的重要应用价值 。

微带天线是近30年来逐渐发展起来的一类新型天线。早在1953年就提出了微带天线的概念，但并未引起工程界的重视。在50年代和60年代只有一些零星的研究，真正的发展和使用是在70年代。常用的一类微带天线是在一个薄介质基(如聚四氟乙烯玻璃纤维压层)上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀等方法做成一定形状的金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电，这就构成了微带天线。当贴片是一面积单元时，称它为微带天线；若贴片是一细长带条则称其为微带阵子天线。

非左手材料复合极子天线，增益低、频带窄、反射系数高、回波损耗高，故天线性能表现差，抗干扰能力弱，使用范围十分的有限。而由于特定频率范围内对天线的要求不同，所以天线的结构也存在差异，本发明的目的就在特定频率下，增强天线的增益，减少其回波损耗。

发明内容

本发明主要提供一种双排矩S形极子天线，在特定频率范围内会大大加强电磁波共振强度，使得该结构对电磁能量的局域化程度有明显的提高，天线增益明显增大，并表现为较低的回波损耗。

实现本发明的技术方案：一种双排矩S形极子天线，包括上层介质基板、下层介质基板、复合极子天线、双排矩S形谐振结构和金属条，所述上层介质基板的背面和下层介质基板的正面贴合在一起，所述复合极子天线为条形结构，分为前端、中端和末端，安装于所述上层介质基板横向中线处，且其长度小于所述上层介质基板的长度；所述双排矩S形谐振结构对称的固定在所述复合极子天线末端的两侧，每侧3个，其与所述复合极子天线的距离相等；，所述复合极子天线通过金属条与每个双排矩S形谐振结构相连；所述下层介质基板的背面安装一层金属接地板。

进一步，所述双排矩S形谐振结构由两个相同的单排矩S形谐振结构并列而成，任一单排矩S形谐振结构由一个S形开口环和两个相同的U形开口环组成，所述两个U形开口环分别位于所述S形开口环的开口内，且其开口方向与所述S形开口环的开口方向相对。

进一步，所述复合极子天线的末端与所述上层介质基板有一定间隔。

进一步，所述上层介质基板和下层介质基板的长度和宽度分别相同，且上层介质基板的厚度小于下层介质基板的厚度。

进一步，所述上层介质基板的相对介电常数小于下层介质基板的相对介电常数。

本发明的有益效果是：采用双排矩S形谐振结构和复合极子天线的组合可以增加了磁导率，金属条增加了天线介质的介电常数，因此双排矩S形极子在频率特定范围内会大大加强电磁波共振强度，使得该结构对电磁能量的局域化程度有明显的提高，天线增益明显增大，且回波损耗较低。

 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:

图1是本发明双排矩S形极子天线上层结构示意图；

图2是本发明双排矩S形极子天线下层结构示意图；

图3是本发明双排矩S形极子天线双排矩S形谐振结构示意图；

图4是本发明双排矩S形极子天线的S11图； 

图5是本发明双排矩S形极子天线的驻波比；

图6是本发明双排矩S形极子天线的反射系数；

图7是本发明双排矩S形极子天线的增益示意图。

图中：1-上层介质基板，2-下层介质基板，3-双排矩S形谐振结构，4-复合极子天线，5-金属条。

具体实施方式