[实用新型]一种减小耦合的DGS结构微带天线

说明书

技术领域

本实用新型设计了一种减小天线阵元间耦合的缺陷地结构微带天线，特别是一种新型的缺陷地结构设计，该天线属于移动通信和互联网技术领域的天线设计，在微波毫米波集成电路领域具有很好的应用前景。

背景技术

近年来，随着通信技术和互联网技术的发展，微带天线因其制作简单、结构紧凑、成本低等突出优点，在雷达系统、导航系统、卫星通信系统、射频识别技术方面都有广泛应用。但由于阵元间的互耦，使得阵的电流分布偏离预计情况，导致天线的辐射效率降低等问题，影响天线的性能。所以阵元间的互耦抑制尤为重要。

为减小微带天线阵元间耦合，必须减小表面波和空间波的干扰。在现有技术中存在很多减小微带天线阵元间耦合的方法：如采用电磁带隙结构，但在介质板上挖孔较难，制作麻烦，且带阻效果不佳；一般的DGS结构，有很好的带隙结构和慢波特性，且制作简单、便于集成，但一般的DGS结构受其尺寸和结构的限制很难在天线阵列之间有效的排列，不能满足天线小型化的需求。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种能够减小天线阵元间互耦且简单紧凑的DGS结构微带天线。

本实用新型提供了一种能够减小天线阵元间耦合的设计方法，从而改善了天线性能和小型化不能兼顾的问题。

为了实现上述目的，设计了一种减小阵元间耦合的缺陷地结构微带天线，包括：介质基板、接地板、辐射体和缺陷地结构四部分，其特征在于：在介质基板的上表面由左右两个轴对称的矩形贴片构成；在介质基板的下表面由接地板和在接地板上蚀刻出的五个相同的DGS级联结构组成，实现一种简单紧凑的DGS结构，减小了微带阵列天线尺寸；两边对称的贴片天线均采用同轴馈电技术，实现良好的阻抗匹配。

本实用新型的技术方案，该天线通过在接地板上加载新型GDS结构后，改变了接地板上电流的分布，通过与传统微带阵列天线比较，电流密度减小，接地板上表面波的传播受到抑制，降低了天线阵元间沿E面方向的耦合。因此本实用新型可以有效地抑制天线表面波的传播，抑制天线阵元间的互耦。

附图说明

图1示出了微带天线的模型示意图。

图2示出了没有缺陷地结构微带天线的回波损耗和插入损耗示意图。

图3示出了有缺陷地结构微带天线的回波损耗和插入损耗示意图。

图中附图给予以下附图标记：1辐射贴片；2同轴线内径；3.同轴线外径；4.级联DGS结构单元；5.介质基板；6.辐射边界。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进一步地详细说明。应当理解此处 所描述的具体实例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，新型DGS结构微带天线的辐射单元由两个相同的矩形贴片组成，并且两个辐射单元是左右对称的方式，两个天线辐射单元是类似的，并且相距半个波长的位置。两块贴片均采用同轴线馈电方式,下方通过圆面端口与接地板相连，保证了天线的对称性，有利于电磁场的辐射。

接地板上蚀刻五个相同级联的DGS结构，既使天线阵列之间紧凑的排列，满足天线小型化的要求，又改变接地板电流的分布，降低天线阵元间的耦合。

通过比较图2和图3，可看出未加载DGS微带天线时，天线阵单元之间的耦合是-17.6dB，加载DGS之后，天线阵单元之间的耦合降到了-56.4 dB，减小了38.8dB，明显的抑制了阵元间表面波，降低了耦合，所以本实用新型方案的设计是有效的。