[发明专利]一种微带贴片天线

说明书

本发明涉及一种微带贴片天线，包括超材料支撑板、设置在超材料支撑板一侧表面上的辐射贴片、与辐射贴片馈电连接的馈线及设置在超材料支撑板另一侧表面的接地板，所述超材料支撑板包括至少一个超材料片层，每一超材料片层包括第一介质基板、第二介质基板以及夹设于第一介质基板与第二介质基板之间的多个人造微结构，所述接地板包括至少一个导电微结构。根据本发明的微带贴片天线，将传统的全铜接地板用至少一个导电微结构来代替，并且将传统的介质基板用超材料支撑板来代替，具有增益好、成本低的优势。

技术领域

本发明涉及超材料领域，更具体地说，涉及一种微带贴片天线。

背景技术

传统的微带贴片天线如图1所示，其包括超材料支撑板100、设置在超材料支撑板100一侧表面上的辐射贴片200、与辐射贴片200馈电连接的馈线300及设置在超材料支撑板100另一侧表面的全铜接地板300，全铜接地板的面积与超材料支撑板100相当。

此种类型的微带贴片天线通常用FR-4环氧树脂板或F4B复合材料做超材料支撑板，以FR-4环氧树脂板为超材料支撑板的微带贴片天线的损耗略微有些大，一般在10^-2量级，这对于贴片天线的辐射效率以及增益的影响是非常大的；以F4B复合材料的为超材料支撑板的微带贴片天线的辐射效率以及增益相对来说要好一些，但是相对来说成本就高了很多。

目前，在微带贴片天线的生产中，怎样兼顾成本与性能是一个技术难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种增益好、成本低的微带贴片天线。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：提供一种微带贴片天线，包括超材料支撑板、设置在超材料支撑板一侧表面上的辐射贴片、与辐射贴片馈电连接的馈线及设置在超材料支撑板另一侧表面的接地板，所述超材料支撑板包括至少一个超材料片层，每一超材料片层包括第一介质基板、第二介质基板以及夹设于第一介质基板与第二介质基板之间的多个人造微结构，所述接地板包括至少一个导电微结构。

进一步地，所述导电微结构包括大开口谐振环及被大开口环所包围的小开口谐振环，所述大开口谐振环的开口与小开口谐振环的开口朝向相反。

进一步地，所述第一介质基板及第二介质基板由陶瓷材料、FR-4环氧树脂、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚醚醚酮或聚四氟乙烯制得。

进一步地，所述导电微结构为由一条或多条金属线组成，所述金属线为铜线、银线或者铝线，所述导电微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法形成在超材料支撑板的下表面。

进一步地，所述人造微结构为由一条或多条金属线组成，所述金属线为铜线、银线或者铝线，所述多个人造微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法形成在第一介质基板或第二介质基板的一侧表面上。

进一步地，所述多个人造微结构呈平面雪花状，其具有相互垂直平分的第一金属线及第二金属线，所述第一金属线与第二金属线的长度相同，所述第一金属线两端连接有相同长度的两个第一金属分支，所述第一金属线两端连接在两个第一金属分支的中点上，所述第二金属线两端连接有相同长度的两个第二金属分支，所述第二金属线两端连接在两个第二金属分支的中点上，所述第一金属分支与第二金属分支的长度相等。

进一步地，所述超材料支撑板的厚度在0.2-2mm之间，所述辐射贴片、馈线及导电微结构的厚度在0.005-0.5mm之间。

进一步地，所述第一介质基板及第二介质基板的厚度均为0.25mm，所述辐射贴片、馈线及导电微结构的厚度为0.018mm。

进一步地，所述接地板包括4X4阵列排布的16个相同的导电微结构，所述超材料支撑板包括两个相同的超材料片层，每一超材料片层包括8X8阵列排布的64个人造微结构，每四个人造微结构对应一个导电微结构。