[发明专利]一种应用于太赫兹频段的宽频带电磁带隙结构

说明书

本发明公开一种应用于太赫兹频段的宽频带电磁带隙结构，设置有第一电磁带隙单元、第二电磁带隙单元；所述第一电磁带隙单元与所述第二电磁带隙单元相互连接；所述第一电磁带隙单元包括：第一金属接地板、第一介质基板、第一金属贴片、第一金属圆柱筒；所述第二电磁带隙单元包括：第二金属接地板、第二介质基板、第二金属贴片、第二金属圆柱筒。本发明中的第一电磁带隙单元与第二电磁带隙单元间隔布设，能够有效提高天线的带宽、增益等性能。

技术领域

本发明涉及电磁带隙结构领域，特别是涉及一种应用于太赫兹频段的宽频带电磁带隙结构。

背景技术

随着数字化信息社会的发展，微波通信已经无法满足人们对无线通信的需求，寻找一个新的波段来满足数字通信技术的发展需求成为最新的发展趋势。太赫兹(THZ)波位于微波与光频之间，其频率范围为0.1-10THZ，拥有很宽的频段，且具有微波不能比肩的优势，它的传输容量更大。

太赫兹波束具有更窄、方向性更好、可以探测更小的目标以及更精确地定位等优点；太赫兹波有更好的保密性及抗干扰能力；由于太赫兹波波长相对更短，在完成同样功能的情况下，天线的尺寸可以做得更小，比其他的系统结构也可以做得更加简单、经济。

电磁带隙结构(ElectromagneticBand-Gap，EBG)具有两个重要特性，表面波带隙和同相反射带隙。利用结构表面波带隙，可有效抑制天线介质板中表面波的传播，从而得到高方向性的天线；利用其同相反射带隙，可设计低剖面的反射板天线。EBG的表面波带隙特性是抑制微带天线的表面波，增加天线耦合到自由空间的辐射效率，提高天线的效率。

EBG结构用于天线馈电体周围，可以提高天线带宽。EBG结构具有周期排列特性，通过在天线馈电体周围引入电磁带隙结构，可以与天线馈电体组合。电磁带隙结构与天线馈电体之间的缝隙可以等效为电容，金属贴片可以等效为电感，在电磁带隙结构自身谐振电路的基础上形成新的谐振，产生新的谐振点，与原有谐振点进行有效耦合，拓展天线带宽。

EBG结构用于天线辐射体周围，可以提高天线增益。将EBG结构加载在辐射主体周围，可以抑制特定频段的表面波传播，使能量更加集中地向外辐射，提高天线增益。

在阵列天线设计中，EBG结构可以减少单元之间的互耦，消除阵列天线的扫盲区。

EBG结构已经广泛运用到了天线设计中，由于无线通讯系统的高速发展，对天线提出了更高的要求，如低剖面，小型化、多频带、宽频带、智能化等，同时相应的EBG结构研究很是薄弱，例如在宽频带，小型化等方面。

由于现在数字通讯的发展，太赫兹波段的兴起，结合THZ波器件的小尺寸，以及如方向性好等优点，本发明设计了一款宽频带EBG结构，来解决现有技术中传统蘑菇型EGB，和单一的单元加载EGB带隙宽度小的缺陷，可有效地运用到宽频带太赫兹天线中去，同时改善天线各项性能，具有实用价值和应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于太赫兹频段的宽频带电磁带隙结构，设置有第一电磁带隙单元、第二电磁带隙单元；所述第一电磁带隙单元与所述第二电磁带隙单元相互连接，且间隔布设，能够有效提高天线的带宽、增益等性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种应用于太赫兹频段的宽频带电磁带隙结构，包括：

第一电磁带隙单元、第二电磁带隙单元；所述第一电磁带隙单元与所述第二电磁带隙单元相互连接，且位于同一直线上；所述第一电磁带隙单元与所述第二电磁带隙单元间隔布设；

所述第一电磁带隙单元包括：第一金属接地板、第一介质基板、第一金属贴片、第一金属圆柱筒；

所述第二电磁带隙单元包括：第二金属接地板、第二介质基板、第二金属贴片、第二金属圆柱筒；