[发明专利]一种用于宽带平面螺旋天线的人工磁导体反射腔

说明书

技术领域

本发明涉及天线领域，特别涉及一种用于宽带平面螺旋天线的人工磁导体反射腔。

背景技术

反射腔是平面螺旋天线重要组成部分，人工磁导体作为反射腔具有低剖面特性。人工磁导体目前研究较为广泛，在天线设计中也得到运用。1999年学者D.Sievenpiper提出了高阻抗表面的电磁带隙微带结构，对垂直入射的平面波有同相位反射特性，学术界将其称为人工磁导体(AMC)。AMC应用研究主要集中在天线应用上，其他微波部件则有少量研究例如滤波器，TEM模波导。学者F.Yang与Y.Rahmat-Samii较多的研究了AMC结构应用与微带天线已实现低剖面特性；美国Etenna公司将AMC结构拥有多项专利，例如在GPS天线中利用AMC结构代替扼流圈，抑制表面波，减小边缘辐射；通过在AMC结构表面上方设计两个垂直单极子天线，实现高度仅为五十分之一的低剖面极化分集天线；通过在AMC结构中引入变容二极管增加带宽，称为可重构AMC结构，用于宽带天线等等。

一般用良导体作为宽带螺旋天线的反射腔，这种腔体的高度为四分之一波长(中心频率对应波长)，难以实现低剖面，而人工磁导体(AMC)具有零相移反射特性，利用这一特性制作反射腔，可以使反射腔体紧贴天线，大大降低天线剖面；同时平面螺旋天线一般应用带宽较宽(例如8GHz-40GHz)，就要求反射腔体具有较宽的工作带宽，但是普通结构的人工磁导体宽度较窄，因此给应用带来较大困难。

发明内容

为解决现有技术中的缺陷，本发明提出一种用于宽带平面螺旋天线的人工磁导体反射腔，通过改变AMC阵列单元的分布形式实现宽带特性，满足平面螺旋天线的要求。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种人工磁导体反射腔，包括：

人工磁导体阵列单元和介质基板，人工磁导体阵列单元排列在介质基板上；

所述人工磁导体阵列单元由微带片和微带片中心过孔组成，微带片和中心过孔尺寸与螺旋天线的工作频率的波长以及工作带宽关联。

可选地，所述人工磁导体阵列单元的微带片尺寸从内到外随螺旋天线的工作频率的波长做梯次变化。

可选地，所述人工磁导体阵列单元的微带片以及过孔尺寸与螺旋天线的工作频率的波长成正比例关系。

可选地，所述人工磁导体阵列单元由多个小阵列组成，由内到外，小阵列的微带片尺寸依次变大，中心过孔尺寸同样依次变大。

可选地，所述人工磁导体阵列单元由3个小阵列组成，由内到外，第一阵列到第二阵列，再到第三阵列的微带片尺寸依次变大，中心过孔尺寸同样依次变大。

本发明的有益效果是：

(1)将人工磁导体反射腔用于宽带螺旋天线反射板，可以降低天线剖面，提高增益；

(2)人工磁导体阵列单元尺寸由内至外随频率变化梯次变化，以此来实现人工磁导体的宽带匹配。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种人工磁导体反射腔的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

常用良导体反射腔剖面较高，而人工磁导体反射腔可以大大降低天线剖面；一般平面螺旋天线应用带宽较宽，这就要求反射腔体有较宽带宽，而普通结构的人工磁导体工作宽度较窄，因此给应用带来较大困难，本发明通过改变AMC阵列单元的分布形式实现宽带特性，满足平面螺旋天线的要求。