[发明专利]一种超表面天线

说明书

本发明提供了一种超表面天线。所述超表面天线包括第一基板、第二基板、第三基板、第四基板、超表面结构、辐射贴片、接地板、定向差分馈电网络和容性匹配网络。本发明技术方案通过定向差分馈电网络的两个信号输出端与辐射贴片电性连接，定向差分馈电网络通过两个信号输出端向辐射贴片进行差分馈电，使辐射贴片产生定向辐射源，在第二基板和第三基板中安置容性匹配网络，在第三基板与第四基板之间设置接地板，容性匹配网络与辐射贴片连接以使辐射贴片产生全向辐射源，超表面结构接收定向辐射源和/或全向辐射源，并扩宽定向辐射源和/或全向辐射源的频段宽度，以及增加定向辐射源和/或全向辐射源的增益。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种超表面天线。

背景技术

为了提高无线链路的质量和通信接收的可靠性，天线分集是一种有效的方法。它能有效抑制多径衰落。在天线分集设计中，方向图分集受到了广泛的关注以及研究应用。由于天线的方向图分集性能可以实现不同的辐射方向图。它可以同时定位两个或多个天线元件，使天线系统的总尺寸变小。

现有的方向图分集天线或方向图可重构天线在同一天线结构中采用两个或多个馈电端口的方式，虽然可以实现全向辐射图和定向辐射图，但这种方式受到频段宽度窄、增益低的限制。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种超表面天线，旨在解决现有的方向图分集天线或方向图可重构天线频段宽度窄、增益低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种超表面天线，所述超表面天线包括：

依次叠设的第一基板、第二基板、第三基板以及第四基板；

超表面结构，所述超表面结构设置于所述第一基板上；

辐射贴片，所述辐射贴片设置于所述第二基板面向所述第一基板的表面上；

接地板，所述接地板设置于所述第三基板面向所述第四基板的表面上；

定向差分馈电网络，所述定向差分馈电网络设置于所述第四基板远离所述第三基板的面上，所述定向差分馈电网络用于给所述超表面结构差分馈电以产生定向辐射源；

容性匹配网络，所述容性匹配网络穿设于所述第二基板和所述第三基板中，所述容性匹配网络连接所述辐射贴片以及所述接地板以使所述辐射贴片产生全向辐射源。

优选的，所述容性匹配网络包括：

馈电贴片，所述馈电贴片设置于所述第三基板与所述第二基板之间，所述馈电贴片与所述接地板电性连接；

金属柱，所述金属柱穿设于所述第二基板中，且所述金属柱的两端分别连接所述辐射贴片和所述馈电贴片。

优选地，所述金属柱的两端分别连接于所述辐射贴片的中心位置以及所述馈电贴片的中心位置。

优选地，所述容性匹配网络还包括：

馈电端口；

探针，所述探针的一端连接所述馈电端口，所述探针的另一端依次穿过所述接地板、所述第三基板并与所述馈电贴片连接。

优选地，所述定向差分馈电网络还包括：

两连接件，两所述连接件依次穿设于所述第二基板、所述第三基板、所述接地板和所述第四基板中，且每一所述连接件的两端分别与所述辐射贴片和所述定向差分馈电网络电性连接。

优选地，所述接地板上设置有两个第一避位孔和一个第二避位孔，两所述连接件分别设置于两所述第一避位孔内，所述探针设置于所述第二避位孔内。

优选地，所述连接件与所述第一避位孔的孔壁之间设置有第一间隙，所述探针与所述第二避位孔的孔壁之间设置有第二间隙。

所述定向差分馈电网络包括：