[实用新型]24GHz高增益超材料微带天线有效
申请号: | 201920479776.4 | 申请日: | 2019-04-10 |
公开(公告)号: | CN210516986U | 公开(公告)日: | 2020-05-12 |
发明(设计)人: | 董焱章;周精浩;王峰;林鉴岳 | 申请(专利权)人: | 湖北汽车工业学院 |
主分类号: | H01Q1/38 | 分类号: | H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/48;H01Q15/00;H01Q1/32 |
代理公司: | 宜昌市三峡专利事务所 42103 | 代理人: | 成钢 |
地址: | 442002 湖北省十堰市*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 24 ghz 增益 材料 微带 天线 | ||
一种24GHz高增益超材料微带天线,它包括天线基板、微带贴片、同轴馈电装置、超材料基元和金属接地板组成,通过采用聚乙烯的天线基板、金属辐射的微带贴片、同轴线馈电装置和超材料的基元与铜覆层的金属接地板相互结合组成微带天线,通过十二组基元刻蚀在天线基板外围四周,并与介质基板一起作为超材料天线基板。本实用新型克服了原微带天线增益低,辐射效率低,损耗大的问题,具有结构简单,整体结构紧凑,占用空间小,天线增益有明显提高的特点。
技术领域
本实用新型属于微带天线技术领域,涉及一种24GHz高增益超材料微带天线。
背景技术
微带天线因体积小、结构简单、成本低、易与与其他电磁器件共形、方便与馈电网络和其他有源器件集成的优点成为汽车毫米波雷达天线的新选择,目前己有采用微带天线阵的汽车雷达系统。但是传统的微带天线的增益相对较低、性能受介质板材影响较大,易激励表面波导致能量损耗、功率容量较低、频带较窄、馈电与辐射元之间存在着隔离差、方向性比较差等缺点制约微带天线的进一步发展和应用。常用的提高微带天线增益的方法有通过使用介电常数较低的介质板来降低天线的固有品质因子、添加寄生贴片或将单一天线组成阵列的形式,但这些方法在提高天线增益的同时也带了如尺寸变大、结构复杂和成本增高等方面的缺点。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种24GHz高增益超材料微带天线,结构简单,采用聚乙烯基板、金属辐射的微带贴片和同轴线馈电装置、超材料的基元和金属接地板相互结合组成微带天线,十二组基元刻蚀在天线基板外围四周,并与介质基板一起作为超材料基板,整体结构紧凑,占用空间小,天线增益明显提高,成本低。
为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:一种24GHz高增益超材料微带天线,它包括天线基板、微带贴片、同轴馈电装置、基元和金属接地板;所述天线基板为聚乙烯基板,微带贴片为金属辐射贴片,同轴馈电装置为同轴馈电探针,基元为超材料基元,金属接地板为金属铜覆层,所述基元共十二组,刻蚀在天线基板外围四周,并与介质基板一起作为超材料基板;所述同轴馈电装置上端与微带贴片相连,下端与天线基板连接的金属接地板连接。
所述工作频率在24GHz附近时,其基元谐振频率也在24GHz附近,人工电磁超材料具有的电磁超特性抑制微带天线表面波。
所述基元由厚度为0.017mm的正方形铜片排列组合而成。
所述基元无倒角、圆弧曲面或曲线结构。
单个所述的基元的长和宽分别为2.1 mm,由多个长和宽分别为0.21mm的方格组成。
所述微带贴片的长和宽分别为4.029mm和3.4714mm。
所述天线基板长和宽为10mm,厚度为1mm的聚乙烯板。
所述同轴馈电装置位于中心向微带贴片宽度方向偏移,其偏移距离为1.2523mm。
一种24GHz高增益超材料微带天线,它包括天线基板、微带贴片、同轴馈电装置和基元;天线基板为聚乙烯基板,微带贴片为金属辐射贴片,同轴馈电装置为同轴馈电探针,基元为超材料基元;接地板为金属铜覆层,基元共十二组,刻蚀在天线基板外围四周,并与介质基板一起作为超材料基板;同轴馈电装置上端与微带贴片相连,下端与天线基板连接的金属接地板连接。结构简单,通过天线基板、金属辐射的微带贴片、同轴馈电装置和超材料的基元与金属接地板相互结合组成微带天线,通过十二组基元刻蚀在天线基板外围四周,并与介质基板一起作为超材料基板,整体结构紧凑,占用空间小,天线增益明显,成本低。
优选地,金属接地板的长宽为10*10mm,即在整个基板背面刻蚀铜覆层,覆层厚度为0.35mm.
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