[发明专利]一种加载超表面的印刷偶极子天线

说明书

本发明公开了一种加载超表面的印刷偶极子天线，该天线包括印刷偶极子、反射板、贴片寄生单元、超表面结构、微带巴伦馈电和支撑柱，反射板包括三层介质板和覆铜层，覆铜层设于介质板顶面，三层介质板通过支撑柱连接；印刷偶极子和贴片寄生单元设于第二层介质板上；超表面结构设于第三层介质板表面，通过支撑柱固定于印刷偶极子上方；微带巴伦馈电设于印刷偶极子的背面，微带线连接SMA接口的导体针；贴片寄生单元包括竖直贴片寄生单元和水平贴片寄生单元；竖直贴片寄生单元设于印刷偶极子左右两侧，并呈对称设置；水平贴片寄生单元设于印刷偶极子的正上方。通过加载超表面以及贴片寄生单元拓宽频带、提高天线带宽和增益。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种加载超表面的印刷偶极子天线。

背景技术

近年来，伴随无线通信技术的发展，对天线的宽频带、高增益、小型化要求越来越高，印刷偶极子具有优秀的对称性能和平面结构，便于加工生产和集成因而广泛应用于无线通信领域。目前来说，天线主要的发展方向有：多功能化(以一代多)、智能化(提供信息处理能力)、小型化、集成化以及高性能化(宽频带、高增益、低旁瓣、低交叉极化等)。目前印刷偶极子也存在着带宽较窄、增益较低的特点且不稳定的特点。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种加载超表面的印刷偶极子天线，该天线拥有2.13GHz-3.22GHz范围内40.7％相对带宽，在2.45GHz处拥有8dBi的增益和宽波束的辐射特性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种加载超表面的印刷偶极子天线，包括：印刷偶极子、反射板、贴片寄生单元、超表面结构、微带巴伦馈电和支撑柱；

所述反射板包括介质板和覆铜层，所述覆铜层设于介质板顶面，所述介质板包括第一层介质板、第二层介质板和第三层介质板；

所述第一层介质板、第二层介质板和第三层介质板通过支撑柱连接，

所述印刷偶极子和贴片寄生单元设于第二层介质板上；

所述超表面结构设于第三层介质板表面，通过支撑柱固定于印刷偶极子上方；

所述微带巴伦馈电包括微带线、四分之一波长开路线以及四分之一波长短路槽线，所述微带巴伦馈电设于印刷偶极子的背面，所述微带线用于连接SMA接口的导体针；

所述贴片寄生单元包括竖直贴片寄生单元和水平贴片寄生单元；

所述竖直贴片寄生单元设于印刷偶极子左右两侧，并呈对称设置；

所述水平贴片寄生单元设于印刷偶极子的正上方。

作为优选的技术方案，所述竖直贴片寄生单元与印刷偶极子的位置距离为四分之一波长。

作为优选的技术方案，所述水平贴片寄生单元包括第一水平贴片寄生单元、第二水平贴片寄生单元和第三水平贴片寄生单元，所述第一水平贴片寄生单元、第二水平贴片寄生单元和第三水平贴片寄生单元平行设置。

作为优选的技术方案，所述超表面结构采用矩阵贴片排列而成，每个矩阵贴片间隔距离固定，横纵间隔相等。

作为优选的技术方案，所述矩阵贴片采用3*4的矩阵结构。

作为优选的技术方案，所述矩阵贴片中每个贴片的尺寸采用8mm*8mm，每两个贴片之间的间隔距离采用1mm。

作为优选的技术方案，所述第一层介质板、第二层介质板和第三层介质板的尺寸分别采用80mm*50mm*1mm、130mm*65mm*1.6mm、150mm*90mm*1.6mm。