[实用新型]低副瓣超材料平板天线

说明书

技术领域

本实用新型属于通讯技术领域，特别涉及一种低副瓣超材料平板天线。

背景技术

天线的基本功能之一是把从馈源取得的能量向周围空间辐射出去，之二是把大部分能量朝所需的方向辐射，辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣，副瓣的能量较大会影响天线的增益、方向性和抗干扰能力。为了增大主瓣能量，优化辐射的方向性，提高天线的抗干扰能力，通常要求尽量减小副瓣。现有天线的副瓣仍然占有辐射能量的较大比例，影响天线的性能。因此，如何降低天线副瓣已成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低副瓣超材料平板天线，旨在减小降低天线副瓣，提高天线的增益和抗干扰能力。

本实用新型是这样实现的，一种低副瓣超材料平板天线，包括辐射体及设置于电磁波辐射方向的超材料平板，所述超材料平板包括介质板及在其表面阵列排布且使电磁波的透过率随入射角的增大而减小的导电几何结构，所述导电几何结构为由金属或非金属的导电材料构成的微结构，所述微结构包括相互平行的第一分支以及连接所述第一分支的第二分支。

进一步地，所述第二分支垂直连接于所述第一分支的中点并呈直线型。

进一步地，所述微结构还包括两对相互平行的第五分支，各所述第一分支垂直连接于各所述第五分支的中点。

进一步地，所述微结构还包括多对相互平行的第六分支以及连接所述第六分支的第七分支，所述第一分支垂直连接各所述第七分支的中点。

进一步地，相邻微结构之间的间距相等。

优选地，相邻微结构的间距为1/10～1/2波长。

进一步地，各所述微结构的形状相同且大小相等。

进一步地，所述辐射体为阵列结构辐射体。

进一步地，所述微结构设置于所述介质板之面向所述辐射体的表面。

进一步地，所述微结构设置于所述介质板的两相对表面。

进一步地，所述介质板为双面覆铜介质板。

本实用新型提供的低副瓣超材料平板天线在介质板的表面设置相互连接的第一分支和第二分支，电磁波入射超材料平板时，由于穿过第一分支和第二分支之间的电场的变化，使电磁波的透过率随入射角的增大而减小，进而减小了大角度电磁波的透过率，大幅度抑制了远区副瓣，与传统天线相比，该超材料平板天线的远区副瓣可降低10dB，副瓣抑制效果显著，有效提升了天线性能，适用于各种通讯系统中。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的低副瓣超材料平板天线的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的低副瓣超材料平板的微结构排布示意图；

图3是本实用新型实施例提供的低副瓣超材料平板的微结构的一种结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的低副瓣超材料平板的微结构的又一结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的低副瓣超材料平板的微结构的再一结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的低副瓣超材料平板的透过率曲线图；

图7是本实用新型实施例提供的低副瓣超材料平板天线和传统天线的方向图的对比图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1至图3，本实用新型实施例提供一种低副瓣超材料平板2天线包括辐射体1及设置于电磁波辐射方向的超材料平板2，所述超材料平板2包括介质板21及在其表面阵列排布且使电磁波的透过率随入射角的增大而减小的导电几何结构，所述导电几何结构为由金属或非金属的导电材料构成的微结构22，所述微结构22包括相互平行的第一分支221以及连接所述第一分支221的第二分支222。

本实施例提供的低副瓣超材料平板2天线通过采用附有微结构22的超材料平板2对辐射电磁波进行角度选择，以达到减小天线副瓣的目的。

在该实施例中，所述微结构22为放大后的结构，以便于查看，实际制作的微结构22尺寸较小，通常与响应波长的数量级相同或相差一个数量级。该微结构22具有相互平行的第一分支221以及连接所述第一分支221的第二分支222，以使电磁波的透过率随入射角的增大而减小，进而减小大角度入射的电磁波的透过率，有效抑制远区副瓣。