[发明专利]一种超材料射频天线及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及天线及其制备方法，尤其涉及一种超材料射频天线及其制备方法。

背景技术

现有通讯系统中的天线主要为偶极子天线和PIFA天线，此类天线尺寸、带宽、增益等重要指标受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益极限、带宽极限等)。这些指标极限的基本物理原理使得天线的小型化技术难度远远超过了其它器件，而由于射频器件的电磁场分析的复杂性，逼近这些极限值都成为了巨大的技术挑战。因此当在设计中遇到天线使用空间小、工作频率低、工作在多模问题时，其就显得力不从心。

为解决上述问题，现有技术的解决方案一般是通过在天线外部额外设置匹配线路来实现多模的辐射要求。在天线系统中加入匹配网络后，功能上是可实现低频、多模的工作要求，但是由于非常大的一部分能量损失在匹配网络上，其辐射效率将极大的降低。

因此，小型化、多模式的新型天线技术成为了当代电子集成系统的一个重要技术瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种占用空间更小的超材料射频天线及其制备方法。

本发明提供一种超材料射频天线，其包括金属分支，金属分支包括电气相连的第一部分和第二部分，且金属分支的第一部分和金属分支的第二部分分别设置于不同的基片表面上。

其中，基片包括第一基片和第二基片，金属分支在平面展开后构成馈线以及人造金属微结构，馈线围绕人造金属微结构设置，其中，第一基片的表面附着有人造金属微结构的第一部分以及馈线的第一部分，第二基片的表面附着有人造金属微结构的第二部分以及馈线的第二部分。

其中，人造金属微结构的第一部分断裂端点与人造金属微结构的第二部分断裂端点电连接，馈线的第一部分断裂端点与馈线的第二部分断裂端点电连接，人造金属微结构的第二部分从人造金属微结构的第二部分断裂端点在第二基片上延伸的方向与人造金属微结构的第一部分从人造金属微结构的第一部分断裂端点在第一基片上延伸的方向一致。

其中，第一基片上还设置有第一金属化通孔和第二金属化通孔，第一金属化通孔两端对应于人造金属微结构的第一部分断裂端点与人造金属微结构的第二部分断裂端点，第二金属化通孔两端对应于馈线的第一部分断裂端点与馈线的第二部分断裂端点；人造金属微结构的第一部分和人造金属微结构的第二部分通过第一金属化通孔电连接，馈线的第一部分和馈线的第二部分通过第二金属化通孔电连接。

其中，第一基片的侧面设置有第一连接部和第二连接部，第一连接部两端对应于人造金属微结构的第一部分断裂端点与人造金属微结构的第二部分断裂端点，第二连接部两端对应于馈线的第一部分断裂端点与馈线的第二部分断裂端点；人造金属微结构的第一部分和人造金属微结构的第二部分通过该第一连接部电连接，馈线的第一部分和馈线的第二部分通过第二连接部电连接。

其中，基片包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，金属分支在平面展开后构成馈线以及人造金属微结构，馈线围绕人造金属微结构设置，其中，基片的第一表面附着有人造金属微结构的第一部分以及馈线的第一部分，基片的第二表面附着有人造金属微结构的第二部分以及馈线的第二部分。

其中，人造金属微结构的第一部分断裂端点与人造金属微结构的第二部分断裂端点电连接，馈线的第一部分断裂端点与馈线的第二部分断裂端点电连接；人造金属微结构的第二部分从人造金属微结构的第二部分断裂端点在基片的第二表面上延伸的方向与人造金属微结构的第一部分从人造金属微结构的第一部分断裂端点在基片的第一表面上延伸的方向一致。

其中，基片上还设置有第一金属化通孔和第二金属化通孔，第一金属化通孔两端对应于人造金属微结构的第一部分断裂端点与人造金属微结构的第二部分断裂端点，第二金属化通孔两端对应于馈线的第一部分断裂端点与馈线的第二部分断裂端点；人造金属微结构的第一部分和人造金属微结构的第二部分通过第一金属化通孔电连接，馈线的第一部分和馈线的第二部分通过第二金属化通孔电连接。

其中，基片的侧面设置有第一连接部和第二连接部，第一连接部两端对应于人造金属微结构的第一部分断裂端点与人造金属微结构的第二部分断裂端点，第二连接部两端对应于馈线的第一部分断裂端点与馈线的第二部分断裂端点；人造金属微结构的第一部分和人造金属微结构的第二部分通过该第一连接部电连接，馈线的第一部分和馈线的第二部分通过第二连接部电连接。