[发明专利]脊间隙波导馈电微波毫米波双频宽带超表面天线

说明书

本发明提供一种脊间隙波导馈电微波毫米波双频宽带超表面天线，包括依次设置的：第一层介质基板，其第一表面上设有金属层，其第二表面上设有第一贴片层，第一贴片层包括多个方形贴片，多个方形贴片通过多个所述金属过孔与金属层连接；第二层介质基板，其远离第一贴片层的表面上设有双叉臂型馈电结构；第三层介质基板；金属板，位于第三层介质基板的一侧，其上刻蚀有两个T形缝隙结构，两个T形缝隙结构分别位于双叉臂微带脊的正上方；第四层介质基板，位于金属板的一侧，其表面上设有第二贴片层，第二贴片层包括多个贴片单元，其中两个贴片单元分别位于两个T形缝隙的正上方。该天线可在双频段进行工作，且具有宽带宽、高增益及传输性能好的特点。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种脊间隙波导馈电微波毫米波双频宽带超表面天线。

背景技术

目前，随着人们通信需求的急剧增加，传统4G技术已经很难再满足人们对掌握信息的可靠性和及时性的需要。随着5G移动通信系统的发展，移动通信行业都开始在毫米波频段探索宽带宽、低延迟的应用频段。2019年世界无线电通信大会已经批准有关确定5G毫米波波段频谱的新决议，毫米波波段在移动通信中的发展前景可以预见。

天线作为一种收发电磁波的器件，在射频/微波电路与子系统中有着重要作用。随着现代通信的迅速发展，无线通信的用户需求日益增长，通信频段势必会扩容，这就要求天线至少能够在双频段进行工作；同时，随着便携化通信产品类型的增加，天线逐渐向着小型化发展。而现有的天线无法满足双频带工作的需求，且即便天线可双频段下进行工作，其带宽宽度、增益质量以及传输性能均满足不了通信领域对于天线的工作要求。因此，如何使天线可在双频段进行工作，具有宽带宽、高增益及传输性能好的特点是亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种脊间隙波导馈电微波毫米波双频宽带超表面天线，以解决现有技术中存在的一个或多个问题。

根据本发明的一个方面，该脊间隙波导馈电微波毫米波双频宽带超表面天线包括：

第一层介质基板，所述第一层介质基板的第一表面上设有金属层，所述第一层介质基板的与所述第一表面相对的第二表面上设有第一贴片层，所述第一贴片层包括多个呈阵列排布的方形贴片，所述第一层介质基板上设有多个金属过孔，多个所述方形贴片分别通过多个所述金属过孔与所述金属层连接；

第二层介质基板，位于所述第一贴片层的远离所述第一层介质基板的一侧，所述第二层介质基板的远离所述第一贴片层的表面上设有双叉臂型馈电结构，所述双叉臂型馈电结构包括双叉臂微带脊；

第三层介质基板，位于所述双叉臂型馈电结构的远离所述第二层介质基板的一侧，所述第三层介质基板呈U形结构；

金属板，位于所述第三层介质基板的远离所述双叉臂型馈电结构的一侧，所述金属板上刻蚀有两个T形缝隙，且两个所述T形缝隙分别位于所述双叉臂微带脊的正上方；

第四层介质基板，位于所述金属板的远离所述第三层介质基板的一侧，所述第四层介质基板的远离所述金属板的表面上设有第二贴片层，所述第二贴片层包括多个贴片单元，其中两个贴片单元分别位于两个所述T形缝隙的正上方。

在本发明的一些实施例中，所述多个贴片单元包括：

位于所述第四层介质基板中心位置处的第一方形贴片单元；

分别位于所述第一方形贴片单元四侧的四个第二方形贴片单元；

分别位于相对的两个所述第二方形贴片单元两侧的四个第三方形贴片单元。

在本发明的一些实施例中，两个所述T形缝隙相对且对称设置，且位于两个相对的所述T形缝隙正上方的贴片单元为第二方形贴片单元。

在本发明的一些实施例中，两个所述T形缝隙之间的间距为1.3mm～1.4mm，所述T形缝隙的宽度为0.3mm～0.5mm。