[发明专利]一种基于人工表面等离激元的八木漏波天线

说明书

本发明公开了一种基于人工表面等离激元的八木漏波天线，包括介质基板、设置在介质基板上的人工表面等离激元传输线、两个共面波导到传输线过渡和多个金属的八木贴片；沿着人工表面等离激元传输线的中心线，以等间距的方式排列着多个矩形的内槽；在人工表面等离激元传输线的同一侧，等距离排列着多个八木贴片；八木贴片由长贴片和短贴片平行排列构成；调节八木贴片与等离激元传输线之间的缝隙大小，可以调节八木贴片与人工表面等离激元传输线的耦合强弱，调节天线的匹配和辐射特性。天线采用单面金属，实现了高增益和高效率的单波束定向侧射方辐射。

技术领域

本发明涉及一种漏波天线，具体涉及一种基于人工表面等离激元的八木漏波天线。

背景技术

人工表面等离激元是在微波段或太赫兹波段等较低频频段内、在特定周期结构表面激励起的一种特殊的电磁波模式。该模式具有较高的横向束缚能力、短工作波长、低损耗、便于共型传输等特性，因而受到了广泛的关注。随着对人工表面等离激元研究的逐步深入，涌现出一系列基于人工表面等离激元设计的新型传输线及功能器件。

传统基于SPP的漏波天线由于SPP的单层结构，不存在反射板，所设计出的天线多是对称的双波束天线，而且波束方向不是沿着介质基板平面与漏波传输方向垂直的侧向，而是朝着介质基板的法向偏向漏波传输方向或者偏向漏波传输的相反方向。但在很多应用场景，只需要单个波束辐射方向，双波束带来的能量分散会导致天线增益的降低。而通过在SPP底面增加反射板的方法则会抵消SPP的单层金属优势。

传统的漏波天线，波束方向随着频率的变化而变化，但是在很多应用场合，例如卫星通信中，需要定波束、高增益的辐射方向图，这是传统的漏波天线达不到的。

发明内容

发明目的：本发明提供一种基于人工表面等离激元的八木漏波天线，能实现单波束定向侧射方辐射，提高了天线增益和效率。

技术方案：本发明所述的一种基于人工表面等离激元的八木漏波天线，包括介质基板、人工表面等离激元传输线、两个共面波导到传输线的过渡、多个金属的八木贴片、金属层；所述人工表面等离激元传输线、共面波导到传输线过渡和八木贴片都位于介质基板的顶面，金属层覆盖在介质基板的顶面；所述人工表面等离激元传输线位于两个共面波导到传输线过渡之间，其两端分别与两个共面波导到传输线过渡相连；所述共面波导到传输线过渡的一端是天线的端口，另一端是人工表面等离激元传输线；所述在人工表面等离激元传输线的同一侧，等距离排列着多个八木贴片；共面波导到传输线过渡的导带两侧的金属地朝着人工表面等离激元传输线的方向，逐渐张开呈喇叭形并远离导带；导带靠近人工表面等离激元传输线的部分。

所述人工表面等离激元传输线的中心线上等间距的排列着多个矩形的内槽。

所述导带的中心线等距排列着大小不同的数个过渡内槽，相邻过渡内槽中心的间距与相邻内槽中心的间距一样；内槽和过渡内槽没有导电金属。

所述八木贴片由长贴片和短贴片平行排列构成。

所述八木贴片与等离激元传输线之间的缝隙大小可调节。

所述长贴片和短贴片的形状是条带状，长贴片靠近人工表面等离激元传输线。

有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果：实现了单波束定向侧射方辐射，有效提高了天线增益和效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明实施例的辐射方向图；

图3为本发明实施例的仿真与测量S参数。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。