[发明专利]一种面向超宽带天线的交叉型H-型槽分形UC-EBG结构及其设计方法

摘要

本发明提供一种面向超宽带天线的共面紧凑型电磁带隙(Uniplanar Compact Electromagnetic bandgap，UC-EBG)结构及其设计方法，属于电磁传播与接收的技术领域。本发明设计的异向H-型槽分形(H-shaped Slot Fractal，HSF)UC-EBG周期单元，沿x1方向排列5个时，带隙为1.30GHz-2.58GHz；沿y1方向排列5个时，带隙为2.57GHz-4.31GHz。当沿x1方向和y1方向排列的单元交叉排列时，形成的准同向交叉型HSF-UC-EBG结构沿两个正交方向(设为x2和y2方向)具有相似的带隙特性，带隙分别为1.40GHz-4.93GHz和1.37GHz-4.93GHz，相对带宽高达111.0％以上。本发明提出超宽带HSF-UCEBG结构实际可用于相应频段的超宽带天线中，解决了传统UC-EBG结构因相对带宽窄(一般5％-27％之间)，难以应用于宽带系统中这一难题。

主权项

一种异向HSF‑UC‑EBG结构周期单元，其特征在于将此单元沿两个正交方向(设为x1方向和y1方向)排列，形成的UC‑EBG结构具有不同的带隙特性。具体而言，当沿x1方向排列5个周期单元时，具有一个较低频段的带隙：1.30GHz‑2.58GHz，相对带宽达66.0％；当沿y1方向排列5个周期单元时，具有一个较高频段的带隙：2.57GHz‑4.31GHz，相对带宽达50.6％。带隙结构的介质基底是介电常数εr＝10.2，厚度h＝0.6mm的聚四氟乙烯陶瓷复合板，H‑型槽由覆在介质基板上的铜箔蚀刻而成，铜箔的厚度为T＝0.018mm。周期单元尺寸为P＝18mm，H‑型槽的槽长和槽宽分别为L＝10.8mm，W＝1.2mm。