四缝隙交指耦合调谐型微带天线，涉及微带天线。设有接地金属板、介质基板、同轴线和辐射金属层；金属层上刻蚀有交指耦合型缝隙左手结构，金属层的几何中心和介质基板相互重合，介质基板的背面接地，在接地金属板上刻蚀有4×4的正方形孔，形成EBG结构，正方形孔按照等间距分布在介质基板的几何中心位置，所述接地金属板的几何中心位置向下设有一圆孔，辐射缝隙是刻蚀的左右一对交指耦合型缝隙左手结构，左右一对交指耦合型缝隙左手结构上均设有2臂，金属层呈反镜像对称。实现天线的小型化，通过调节交指耦合型缝隙左手结构的耦合度，能够灵活调整所需频点，利用EBG结构，提高天线的增益；可作为2.4GHz的小型化WLAN天线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微带天线，尤其是涉及一种四缝隙交指耦合调谐型微带天线。
技术介绍
电磁材料的特性一般由磁导率和介电常数这两个参数来表征，左手材料的这两个参数均为负数，其电场、磁场、波矢量成左手螺旋关系，因此被称为左手材料。随着科技的不断进步，左手材料独特的电磁特性被广泛应用于电磁学、光学等领域。特别是在移动通信发展速度越来越快的今天，传统理论思路设计的天线已经不能满足无线通信高集成化、多频兼容等需求，以左手材料结构为改进思路的系列天线研究成为天线设计的热点，通过加载左手材料等方式大幅度提尚了天线各项性能。左手材料能够在对传统天线适当加载情况下改变天线的性能，其中最重要的性能就是左手材料加载后能够使得传统天线小型化，并实现多频工作。Andrea AluM通过对左手材料天线的研究，提出了矩形左手材料和圆环形左手材料的加载，并加以简单的研究讨论，提出了可以改变几何图形进行加载的想法。Sylvain Potent等人提出了一种Omega形结构的左手材料，运用双面相同结构重复周期性排列，实现了 10.9GHz时的双负特性，但不足之处在于，该材料的双负区间频率范围较小，且需要双面同时刻蚀，无法实现单面左手材料。2015年Bin等人M提出了以新型网格状疏密相间EBG结构加载单极子天线的地板结构，在工作频段上实现了单极子天线带宽的展宽，为后续运用类似结构设计超宽带天线提供了新的思路。现存微带天线设计中，存在工作频点连续可调的困难，大大限制了天线的使用范围，许多学者通过具有加载MEMS开关、可调电感、可调电容等手段实现了天线工作频率可调节，但却存在着天线尺寸过大、实现困难等缺点。参考文献:Burokur SN，Latrach M，Toutain S.Theoretical Investigat1n of aCircular Patch Antenna in the Presence of a Left-handed Medium.1EEE Antennasand Wireless Propagat1n Letters.2005，4:183-186PAlu A., Nader E.Physical insight into the〃growing〃evanescent fieldsof double-negative metamaterial lenses using their circuit equivalence.1EEETransact1ns on Antennas and Propagat1n，2006，54 (1):268-272.Zhang F，Potet S, Carbonell J，et al.Negative-zero-positive refractiveindex in a prism-like omega-type metamaterial.Microwave Theory andTechniques, IEEE Transact1ns on,2008，56(11):2566-2573. Bin Liang, Sanz-1zquierdo，Batchelor, J.C .A frequencyand polarizat1n reconfigurab1e circularly polarized antenna usingactive EBG structure for satellite navigat1n.1EEE Trans.Antennas andPropagat1n, 2015，63 (1): 33-40.Kim J，Yeong ki L，Jaeho on C.Tunable multiband antenna using ENGZORs.Antennas and Propagat1n (Eu-CAP)，2010Proceedings of the FourthEuropean Conference on,2010:1-4.
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种四缝隙交指耦合调谐型微带天线。本专利技术设有接地金属板、介质基板、同轴线和辐射金属层；所述辐射金属层上刻蚀有交指耦合型缝隙左手结构，辐射金属层的几何中心和介质基板相互重合，介质基板的背面接地，在接地金属板上刻蚀有4X4的正方形孔，形成EBG结构，正方形孔按照等间距分布在介质基板的几何中心位置，所述接地金属板的几何中心位置向下设有一圆孔，圆孔用于提供第三极化方向的馈电端口 ；辐射缝隙是刻蚀的左右一对交指耦合型缝隙左手结构，左右一对交指耦合型缝隙左手结构结构相同，左右一对交指耦合型缝隙左手结构上均设有2臂，交错等间距耦合，辐射金属层呈反镜像对称。所述介质基板可选用高性能介质基板，相对介电常数为2?6，优选4.4，长度L0为 60 ?80_，优选 69.80±0.01mm,宽度 W0 为 40 ?50_，优选 44.03±0.01mm,厚度为1.2 ?2.5mm，优选 1.60±0.01mm。所述接地金属板上刻蚀的EBG结构，其每个正方形孔的边长dl为5.0?6.5mm，优选6.00±0.01mm,每个正方形孔的间距均相同，孔之间的间距d2为3.5?4.5mm，优选4 + 0.01 mm η所述接地金属板上的圆孔作为提供第三极化方向的馈电端口，其半径为0.59 ±0.01mm,其位于介质基板几何中心位置向下2.50 ±0.01mm处。所述介质基板的主辐射面上覆有辐射金属层，辐射金属层为矩形结构，其长L1为25 ?37mm，优选 34.90±0.01mm,宽 W1 为 18 ?28mm，优选 23.35±0.01mm。在辐射金属层上刻蚀有左右一对交指耦合型缝隙左手结构，左右一对交指耦合型缝隙左手结构的缝隙宽度处处相等，宽度t为1.00±0.01mm，交指耦合型缝隙左手结构的长a为12.00±0.01mm,左右一对交指耦合型缝隙左手结构的间距a2为12.00±0.01mm,臂长al为6.88 ±0.01mm，两臂之间的间距s为1.00 ±0.01mm，臂距离边界位置a3为4.5±0.01mm,交指耦合型缝隙左手结构距离辐射金属层的下边距离a4为7.58±0.01mm。在辐射金属层上刻蚀有呈反镜像对称的平行四缝隙交指结构，所述结构两侧平行的两对缝隙构成四辐射缝隙，两对辐射缝各向内伸出两条耦合缝，形成交指耦合型缝隙左手结构。本专利技术采用带有交指耦合型缝隙左手结构的四缝隙辐射，并配合EBG结构加载接地板。介质基板的上表面覆有金属层作为主辐射面，在金属层上刻蚀有呈反镜像对称的平行四缝隙交指结构，通过调整缝隙结构的交指耦合度能够灵活调整所需频点及增益，在一定范围内，频点和增益不受天线边界尺寸的限制。介质下表面为接地面，采用4X4矩形孔构成的EBG矩阵结构。通过控制背向辐射提高天线的增益，实现了小型化WLAN高增益调谐天线。将交指耦合型缝隙左手结构应用到微带天线的设计中，实现天线频点及增益的控制，也当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
四缝隙交指耦合调谐型微带天线，其特征在于设有接地金属板、介质基板、同轴线和辐射金属层；所述辐射金属层上刻蚀有交指耦合型缝隙左手结构，辐射金属层的几何中心和介质基板相互重合，介质基板的背面接地，在接地金属板上刻蚀有4×4的正方形孔，形成EBG结构，正方形孔按照等间距分布在介质基板的几何中心位置，所述接地金属板的几何中心位置向下设有一圆孔，圆孔用于提供第三极化方向的馈电端口；辐射缝隙是刻蚀的左右一对交指耦合型缝隙左手结构，左右一对交指耦合型缝隙左手结构结构相同，左右一对交指耦合型缝隙左手结构上均设有2臂，交错等间距耦合，辐射金属层呈反镜像对称。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周建华，杨林鹏，游佰强，李朋，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35
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