[发明专利]一种使用石墨烯电磁带隙管扩大宽带平面天线阵列视场的结构及方法

权利要求书

1.一种使用石墨烯电磁带隙管扩大宽带平面天线阵列视场的结构，其特征在于，包括天线馈电盘(1)、平面天线阵、石墨烯电磁带隙管阵列和反射地(2)，平面天线阵包括偶数个天线负载(3)，天线负载(3)为圆环状且成对设置，天线负载(3)和天线馈电盘(1)连接，石墨烯电磁带隙管阵列由石墨烯电磁带隙管(4)周期性排列形成，放置在平面天线阵和与之平行的反射地(2)之间，石墨烯电磁带隙管(4)与反射地(2)垂直，石墨烯电磁带隙管(4)在垂直方向的位置可调。

2.根据权利要求1所述的一种使用石墨烯电磁带隙管扩大宽带平面天线阵列视场的结构，其特征在于，石墨烯电磁带隙管(4)设置在天线负载(3)的正下方。

3.根据权利要求1所述的一种使用石墨烯电磁带隙管扩大宽带平面天线阵列视场的结构，其特征在于，石墨烯电磁带隙管(4)所使用材料的方阻与天线负载(3)所使用的石墨烯材料的方阻值可以不同。

4.根据权利要求3所述的一种使用石墨烯电磁带隙管扩大宽带平面天线阵列视场的结构，其特征在于，所述石墨烯材料的方阻大于1欧姆/平方。

5.根据权利要求1所述的一种使用石墨烯电磁带隙管扩大宽带平面天线阵列视场的结构，其特征在于，天线馈电盘(1)的材料为传统电路板上的导电材料铜。

6.根据权利要求1所述的一种使用石墨烯电磁带隙管扩大宽带平面天线阵列视场的结构，其特征在于，石墨烯电磁带隙(4)管可以直接放置在反射地上，或者悬挂于天线负载水平面，或者设置在反射地(2)和天线负载(3)水平面之间，当石墨烯电磁带隙管(4)悬挂于天线负载(3)水平面，或者设置在反射地(2)和天线负载(3)水平面之间时，在石墨烯电磁带隙管(4)与天线负载(3)和反射地(2)的空间使用低介电常数材料填充。

7.根据权利要求1所述的一种使用石墨烯电磁带隙管扩大宽带平面天线阵列视场的结构，其特征在于，低介电常数材料可以为EPS泡沫板。

8.根据权利要求1所述的一种使用石墨烯电磁带隙管扩大宽带平面天线阵列视场的结构，其特征在于，石墨烯电磁带隙管(4)的形状可以是方柱型或者圆柱型，石墨烯电磁带隙管(4)与天线负载(3)和反射地(2)无焊接。

9.一种使用石墨烯电磁带隙管扩大宽带平面天线阵列视场的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据平面天线的辐射扫描特性确定阵元间距，阵元间距为最高工作频率点对应的半波长；

步骤2、确定天线负载(3)圆环的外直径和内直径；

步骤3、确定天线负载(3)圆环所用材料的方阻；

步骤4、确定石墨烯电磁带隙管(4)的外形尺寸；

步骤5、确定石墨烯电磁带隙管(4)的排列，在水平方向均匀布置在天线馈电点的两侧，通过电磁优化确定石墨烯电磁带隙管(4)之间的间距，通过迭代法调整石墨烯电磁带隙管(4)间距实现最大化带宽和扫描视场；

步骤6、确定石墨烯电磁带隙管(4)在垂直方向的位置，以天线阵扫描到最大角度时阵元输入端实现最佳的输入阻抗匹配为优化的目标；

步骤7、确定石墨烯电磁带隙管(4)所用材料的方阻。