[发明专利]基于复合左右手单元结构的天线

说明书

基于复合左右手单元结构的天线，包括介质基板、顶层金属层、及底层金属层；顶层金属层的中心附近开设有折弯型槽，及顶层金属层的一侧设置有共面波导；介质基板上设置有一边开口的矩形区域，沿该矩形区域周向等距设置有多个第一金属化通孔，且在该矩形区域的内部设置有多排第二金属化通孔，顶层金属层与底层金属层通过金属化通孔相连通，介质基板、顶层金属层、底层金属层与金属化通孔形成矩形基片集成波导谐振腔；矩形基片集成波导谐振腔通过微带线与共面波导相连接；底层金属层上并列设置有两个矩形环槽，且每个矩形环槽的内部均设置有一贴片。本发明进一步缩小了天线尺寸，降低了天线的加工成本，更易于和平面电路集成，有更低的工作频点。

技术领域

本发明涉及一种天线，尤其涉及一种复合左右手单元结构天线，属于微波技术领域。

背景技术

随着无线通信系统的发展，很多设备都要求能工作在2个或多个频段，因此双多频段天线成为近年来天线研究的热点。1999年，D.R. Smith等利用Pendry的理论制成了世界上第一块人工左手材料。2002年，Claoz和Itoh首次提出用传输线实现左手材料的新方法，复合左右手传输线作为左手材料的传输线实现形式，损耗低，易实现，具有多种异常特性和潜在应用价值，被广泛应用于微波工程设计中。

然而，由于现代通信技术的迅速发展和应用，对通信系统的小型化、集成化提出了更高的要求，使得留给天线的空间越来越小。目前，虽然传统的天线在一定程度上减小了天线的尺寸，但是仍然存在带宽窄、增益小、辐射效率低、加工成本较高等问题，因此，本发明在传统的双频天线基础上，对天线结构进行改进，将双频天线改为单频天线，在保证天线辐射性能好、增益高的前提下，天线尺寸得到进一步地减小，且能达到满足多种天线场合的实际需求。

综上所述，如何提供一种天线尺寸更小的复合左右手单元结构天线，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的上述缺陷，提出了一种复合左右手单元结构天线，在小型化、高增益电路中具有重要的应用价值。

本发明的技术解决方案是：

基于复合左右手单元结构的天线，包括介质基板、设置在介质基板顶层的顶层金属层、及设置在介质基板底层的底层金属层；所述顶层金属层的中心附近开设有折弯型槽，及顶层金属层的一侧设置有共面波导；所述介质基板上设置有一边开口的矩形区域，沿该矩形区域周向等距设置有多个第一金属化通孔，且在该矩形区域的内部设置有多排第二金属化通孔，所述顶层金属层与所述底层金属层通过金属化通孔相连通，介质基板、顶层金属层、底层金属层与金属化通孔形成矩形基片集成波导谐振腔；矩形基片集成波导谐振腔通过微带线与所述共面波导相连接；所述底层金属层上并列设置有两个矩形环槽，且每个矩形环槽的内部均设置有一贴片；

所述折弯型槽包括多个折弯处，每个折弯处均对应一折弯开口，且折弯开口的开口方向向外，每个折弯处均为直角折弯；所述矩形区域的内部设置有两排第二金属化通孔，每排第二金属化通孔均包括三个第二金属化通孔，每个第二金属化通孔的直径与所述折弯开口宽度相同；

每个所述第二金属化通孔均位于所述折弯处在介质基板上的投影位置。

优选地，所述顶层金属层的一侧开设有凹口，凹口的一侧与所述共面波导的中心导带相连接，且所述凹口的尺寸与所述矩形区域一边的开口尺寸相匹配。

优选地，所述共面波导的中心导带与所述顶层金属层共面，并与凹口两侧的顶层金属层形成共面波导，所述微带线与共面波导的中心导带相连接，且矩形基片集成波导谐振腔通过微带线与所述共面波导相连接。

优选地，所述凹口的开口方向与所述矩形区域一边开口的开口方向相同。

优选地，所述贴片的长度小于所述矩形环槽的长度，所述贴片的宽度小于所述矩形环槽的宽度。

优选地，所述贴片的宽度与所述第二金属化通孔的直径相同。