一种低剖面、宽带、高增益滤波天线

摘要

本发明公开一种低剖面、宽带、高增益滤波天线。天线包括电磁超表面辐射体和馈电部分。所述的电磁超表面由非均匀的电小单元组成，作为高效的辐射器，增加了天线的带宽和增益。同时能够产生辐射零点，调节通带上边缘的滚降度，提高频率选择性。该天线创造性地使用分离的微带耦合缝隙馈电，并在微带和地板间引入金属过孔，保证了低频阻带良好的滤波效果，提高了通带下边沿的滚降度。本发明创造性地设计具有滤波效果的电磁超表面并将其应用到滤波天线，天线结构简单，未使用复杂的滤波电路，高度仅0.06λ₀，10dB阻抗带宽28.4%，天线损耗低，效率高达95%，带内平均增益8.2dBi。带外抑制超过20dB，具有很宽的阻带。

主权项

一种低剖面、宽带、高增益滤波天线，其特征在于包括第一介质基板（2）以及第一介质基板（2）上表面蚀刻的辐射体（1），第一介质基板（2）和第二介质基板（4）之间的地板（3），第二介质基板（4）以及第二介质基板（4）下表面蚀刻的馈电微带（5）；辐射体采用电磁超表面结构；构成电磁超表面的电单元数量为N_x×N_y ，电单元按直角坐标系x，y排布，N_x, N_y分别代表直角坐标x, y 方向的电单元个数，N_x取正整数，N_y取大于或等于4的偶数， y轴方向上的电单元之间大小不统一，外侧电单元（6）比内侧电单元（7）在y轴方向上尺寸大；对于N_y= 4时，外侧电单元（6）的长度是内侧电单元(7) 的1~2倍；位于辐射体中心的下方，在地板中央沿着x轴方向，有一条被分离为两段的缝隙，两段缝隙之间的间距可调节，抑制低频谐振；两段缝隙总长度约为中心频率对应波长的一半；缝隙采用阶梯状结构获得更好的阻抗匹配；第二介质基板（4）的下表面蚀刻有十字形的微带线（5）；金属过孔（8）连接馈电微带（5）和地板（3），此结构能在低频通带边沿产生辐射零点；距离馈电微带末端约1/4λ_g 的位置伸出枝节（10），枝节长度可调，此结构能抑制高频谐振。