[实用新型]一种多层复合异质结构左手材料网格状贴片天线

权利要求书

1.一种多层复合异质结构左手材料网格状贴片天线，其特征在于：包括第一层介质基板(1)、第二层介质基板(2)、第三层介质基板(3)、第四层介质基板(4)、复合贴片天线(7)、螺旋金属线(8)、方形金属谐振环(9)、宽金属条(10)、“工”形金属谐振环(11)、细金属条(12)、金属接地框(13)、金属条(14)、激励源，第一层介质基板(1)、第二层介质基板(2)、第三层介质基板(3)、第四层介质基板(4)依次叠加，复合贴片天线(7)由网格状金属辐射片(5)和微带馈线(6)连接组成，复合贴片天线(7)固定在第一层介质基板(1)的正面，螺旋金属线(8)与方形金属谐振环(9) 周期性交叉排列在网格状金属辐射片(5)的网格内，两根宽金属条(10)固定在第一层介质基板(1)的边缘，第二层介质基板(2)与第四层介质基板(4)结构相同，正面都固定有细金属条(12)和周期性交叉排列的方形金属谐振环(9)与“工”形金属谐振环(11)，细金属条(12)嵌在方形金属谐振环(9)与“工”形金属谐振环(11)间，第三层介质基板(3)正面固定有螺旋金属线(8)、方形金属谐振环(9)，其排布与第一层介质基板(1)的螺旋金属线(8) 和方形金属谐振环(9)的排布相同，细金属条(12)嵌在螺旋金属线(8)和方形金属谐振环(9)间，第四层介质基板(4)的反面固定有金属接地框(13)，金属接地框（13）的框内嵌入金属条（14），激励源通过金属导线一端与微带馈线(6)相连，一端与金属接地框(13)相连，激励源通过微带馈线(6)给网格状金属辐射片(5)馈电。

2.根据权利要求1所述的一种多层复合异质结构左手材料网格状贴片天线，其特征在于：第一层介质基板(1)、第二层介质基板(2)、第三层介质基板(3)、第四层介质基板(4)正面都采用电路板刻蚀技术刻蚀出复合贴片天线(7)、螺旋金属线(8)、方形金属谐振环(9)、宽金属条(10)、“工”形金属谐振环(11)、细金属条(12)，第四层介质基板(4)反面采用电路板刻蚀技术刻蚀出金属接地框（13）和金属条（14）。

3.根据权利要求1或2所述的一种多层复合异质结构左手材料网格状贴片天线，其特征在于：一种多层复合异质结构左手材料网格状贴片天线，四层介质基板叠加后的尺寸为H_l (360 mm) × L_l (360 mm) × D_l (10 mm)，第一层介质基板(1)、第二层介质基板(2) 、第三层介质基板(3) 、第四层介质基板(4)长和宽都为360mm，第一层介质基板(1)和第三层介质基板(3)的相对介电常数均为2.0，厚度均为3mm；第二层介质基板(2)和第四层介质基板(4) 的相对介电常数均为10，厚度均为2mm，第一层介质基板(1)正面固定有网格状金属辐射片(5)，网格状金属辐射片(5)外框外边长L₂=340mm，宽D₂=4mm，外框距第一层介质基板(1)边缘D₉=10mm，网格线宽L₃= L₄=2mm，网格状金属辐射片(5)的网格内周期性交叉排列10×10的螺旋金属线(8)和方形金属谐振环(9)，形成异质结构，2根长H₁ 为360mm ，宽L₅为6mm ，尺寸为H₁(360mm)×L₅(6mm)的宽金属条(10)固定在第一层介质基板(1)边缘，螺旋金属线(8)线宽D₁₀=2.5mm，相邻线间隔D₁₁=2.5mm，最小内径R₁=2.5mm，第一外径R₂=10mm，第二外径R₃=12.5mm；方形金属谐振环(9)的外环边长L₇=20mm，内环边长L₈=10mm，环的线宽D₁₂=2mm，线间距D₁₃=3mm，环开口D₁₄=D₁₅=3mm，相邻的螺旋金属线(8)和方形金属谐振环(9)间距D₇=D₈=31mm，微带馈线(6)的长为10mm，宽为L₆=4.7mm，第二层介质基板(2)与第四层介质基板(4)结构相同，正面固定有 10×10周期性交叉排列的方形金属谐振环(9)和“工”形金属谐振环(11)，形成异质结构，8根尺寸为320mm×5mm的细金属条(12)嵌在交叉排列的方形金属谐振环(9)和“工”形金属谐振环(11)之间，相邻的方形金属谐振环(9)和“工”形金属谐振环(11)间距D₁₈=D₁₉=31mm，“工”形金属谐振环(11)边长D₂₀=20mm，线宽D₂₁=2mm，开口D₂₂=3mm，臂长L₉=8.5mm，臂宽H₉=6mm，第三层介质基板(3)正面固定有螺旋金属线(8) 和方形金属谐振环(9)，其排布和第一层介质基板(1)的螺旋金属线(8) 和方形金属谐振环(9)的排布相同，8根尺寸为320mm×5mm的细金属条(12)嵌在交叉排列的螺旋金属线(8)和方形金属谐振环(9)之间，第四层介质基板(4)反面固定有金属接地框(13)，金属接地框(13)是矩形框状结构，其外框边缘与第四层介质基板(4)边缘相重合，宽度D₂₈=40mm，金属接地框（13）的矩形框内固定有5根周期性排列的金属条（14），金属条(14)长L₁₀=260mm，宽H₁₀=40mm，间距D₂₇=15mm，激励源采用Gaussian离散源。

4.根据权利要求3所述的一种多层复合异质结构左手材料网格状贴片天线，其特征在于：第一层介质基板(1)正面固定有网格状金属辐射片(5)，纵向上网格间距为：除边缘的两列网格间距为D₃ =42mm,其他间距为D₅ =29mm，横向上的网格间距为：除边缘的两行网格间距为D₄ =42mm,其他间距为D₆=29mm，网格状金属辐射片(5)的网格内周期性交叉排列10×10的螺旋金属线(8)和方形金属谐振环(9)，形成异质结构，第二层介质基板（2）上除了中间两列，每列交叉排列的方形金属谐振环(9)和“工”形金属谐振环(11)间嵌入一根细金属条（12），第二层介质基板（2）上嵌入8根细金属条（12），除中间两根相邻细金属条（12）间距D₁₇=57mm，其余相邻细金属条（12）间距D₁₆=26mm，相邻的方形金属谐振环(9)和“工”形金属谐振环(11)间距D₁₈=D₁₉=31mm，第四层介质基板（4）正面的方形金属谐振环(9)、“工”形金属谐振环(11)和细金属条（12）的排布、尺寸和间距与第二层介质基板（2）相同；第三层介质基板(3)正面固定有螺旋金属线(8) 和方形金属谐振环(9)，其排布和第一层介质基板(1)的螺旋金属线(8) 和方形金属谐振环(9)的排布相同，除了中间两列，每列交叉排列的螺旋金属线(8)和方形金属谐振环(9)间嵌入一根细金属条（12），第三层介质基板（3）上嵌入8根细金属条（12），除中间两根相邻细金属条（12）间距D₂₄=57mm，其余相邻细金属条（12）间距D₂₃=26mm，第四层介质基板(4)反面固定有金属接地框(13)，通过微带馈线(6)给网格状金属辐射片(5)馈电，这种多层复合异质结构左手材料网格状贴片天线的谐振频率为4.52GHz。