加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线制造技术

加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线，涉及一种三频天线。设有介质基板，在介质基板的上表面刻蚀一个矩形贴片，将两个加载嵌套R形左手结构作为缝隙加载到单极子天线,利用平面波导馈电并且在地板的左右两边加载圆弧。针对目前微波频段左手材料所存在的双负频带窄、损耗大、尺寸也偏大的缺点，提出了非对称的左手材料单元结构，将其应用到微带天线中，该左手结构拥有电谐振、磁谐振频段灵活可控、左手特性带宽较宽及损耗较低等优点，由于其在电磁波入射方向的非对称性，使其相对于对称左手材料拥有更为特殊的电磁特性，以及更为简洁的左手特性调节参数。

Triple band antenna loaded nested double R shaped structure of the gap left

Triple band antenna loaded nested double R shaped left gap, relates to a tri band antenna. A dielectric substrate, the substrate surface etching on a rectangular patch, two loaded nested R structure as the slot loading to the left hand shaped monopole antenna, planar waveguide feed and on both sides of the circular loading floor. Aiming at existing microwave left-handed material double negative narrow band, high loss, size is too large the shortcomings of proposed left-handed material unit with asymmetric structure, its application to microstrip antenna, the resonant structure has left electric magnetic resonance frequency, flexible controllable and left-handed characteristics of wide bandwidth and loss is low, due to the incident wave direction asymmetry, compared with the symmetrical left-handed materials have more special electromagnetic properties, as well as more simple adjusting parameters of the left-handed properties.

【技术实现步骤摘要】
加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线
本专利技术涉及一种三频天线，尤其是涉及一种加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线。
技术介绍
作为超材料的一种，左手材料(Left-handedMaterials)也称作负折射率材料(NegativeIndexMetamaterials)，反向波媒质(BackwardWaveMedia),双负超材料(DoubleNegativeMetamaterials)在电磁波的某些频段显示出负的折射率[1]。左手材料由远小于波长的单元组成，这些单元或堆叠，或成曲面并以特殊的重复模式组成了独特的材料。对该材料的设想最早由V.G.Veselago提出[2]，他假设存在一种材料，其电场、磁场和波矢量满足左手螺旋定则，其介电常数ε及磁导率μ均为负。而且在左手材料中传播的电磁波的波矢量和坡印廷矢量刚好相反，因此左手材料相比自然界的普通材料拥有许多奇异的电磁特性。随着左手材料研究的不断深入，其在各个领域的应用也蓬勃发展。左手材料在微带天线的应用研究就是其中的一个热点。由于有体积小、易加工、易集成等诸多优点，微带天线在卫星通信、无线电引信、手持通信设备等领域得到广泛应用，但是其带宽窄、增益低、损耗大等缺点成为其应用的瓶颈。左手材料的出现恰恰可以改善微带天线的这些缺陷。左手材料在天线方面的应用由来已久，早在2002年法国菲涅耳研究所的Enoch[3]等人利用多层平面左手材料加载改善了半功率波瓣宽度；左手材料作为天线的覆盖层或加载到天线基板都使天线获得更好的方向性及更高的增益[4-5]。左手材料还可以增加天线的带宽、提升UWB天线性能或得到多频特性[6-8]。然而，目前工作于微波频段的左手材料单元结构变化有很大一部分来源于经典的开口谐振环加金属线结构(SRR+Rod)，例如S型结构[9]、Ω型结构[10]、H型结构[11]、树枝结构[12]和渔网结构[13]，主要以规则、对称构型，一般双负频带窄、损耗大、尺寸也偏大，难以应用于有特殊性能要求和空间限制的微波器件。参考文献：[1]ShelbyRA,SmithDR,SchultzS.Experimentalverificationofanegativeindexofrefraction[J].science,2001,292(5514):77-79.[2]VeselagoVG.Theelectrodynamicsofsubstanceswithsimultaneouslynegativevaluesofandpermeability[J].Sovietphysicsuspekhi,1968,10(4):509.[3]EnochS,TayebG,SabourouxP,etal.Ametamaterialfordirectiveemission[J].PhysicalReviewLetters,2002,89(21):213902.[4]ZhouH,PeiZ,QuS,etal.Anovelhigh-directivitymicrostrippatchantennabasedonzero-indexmetamaterial[J].AntennasandWirelessPropagationLetters,IEEE,2009,8:538-541.[5]ZhouB,LiH,ZouX,etal.Broadbandandhigh-gainplanarVivaldiantennasbasedoninhomogeneousanisotropiczero-indexmetamaterials[J].ProgressInElectromagneticsResearch,2011,120:235-247.[6]PalandokenM,GredeA,HenkeH.Broadbandmicrostripantennawithleft-handedmetamaterials[J].AntennasandPropagation,IEEETransactionson,2009,57(2):331-238.[7]AlhawariARH,IsmailA,MahdiMA,etal.Miniaturizedultra-widebandantennausingmicrostripnegativeindexmetamaterial[J].Electromagnetics,2011,31(6):404-418.[8]KimS,ChoiHK,ChoiJI,etal.Anewapproachtothedesignofadual‐bandIFAwithametamaterialunitcell[J].MicrowaveandOpticalTechnologyLetters,2012,54(2):545-549.[9]H.Chen,L.Ran,J.Huangfu,etal."Left-handedmaterialscomposedofonlyS-shapedresonators,"PhysicalReviewE,2004,70(5):057605.[10]F.Zhang,G.Houzet,E.Lheurette,etal."Negative-zero-positivemetamaterialwithomega-typemetalinclusions,"JournalofAppliedPhysics,2008.103:084312.[11]J.F.Zhou,T.Koschny,L.Zhang."Expermentaldemonstrationofnegativeindexofrefraction,"AppliedPhysicsLetters,2006,88(22):221103.[12]Y.YaoandX.P.Zhao."Multileveldendriticstructurewithsimultaneouslynegativepermeabilityandpermittivity,"JournalofAppliedPhysics,2007,101:124904.[13]V.D.Lam,J.B.Kim,S.J.Lee,etal."Left-handedbehaviorofcombinedandfishnetstructures,"JournalofAppliedPhysics,2008,103(3):033107-033107-4.
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对目前微波频段左手材料所存在的以上缺点，提供加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线。本专利技术设有介质基板，在介质基板的上表面刻蚀一个矩形贴片，将两个加载嵌套R形左手结构作为缝隙加载到单极子天线,利用平面波导馈电并且在地板的左右两边加载圆弧。所述介质基板可采用长方形介质基板，长方形介质基板的长L＝20～40mm，宽L1＝15～30mm，厚度h＝1.5～2.5mm，相对介电常数为2～8，损耗角正切值为0.005～0.04。所述矩形贴片的长Lp＝10～20mm,宽Wp＝8～16mm，厚＝0.01～0.03mm。所述两个加载嵌套R形左手结构相同，两个加载嵌套R形左手结构作为缝隙加载到单极子天线矩形辐射板，左侧加载嵌套R形左手结构外侧轮廓由长为a＝1.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线，其特征在于设有介质基板，在介质基板的上表面刻蚀一个矩形贴片，将两个加载嵌套R形左手结构作为缝隙加载到单极子天线,利用平面波导馈电并且在地板的左右两边加载圆弧。

【技术特征摘要】
1.加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线，其特征在于设有介质基板，在介质基板的上表面刻蚀一个矩形贴片，将两个加载嵌套R形左手结构作为缝隙加载到单极子天线,利用平面波导馈电并且在地板的左右两边加载圆弧。2.如权利要求1所述加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线，其特征在于所述介质基板采用长方形介质基板，长方形介质基板的长L＝20～40mm，宽L1＝15～30mm，厚度h＝1.5～2.5mm，相对介电常数为2～8，损耗角正切值为0.005～0.04。3.如权利要求1所述加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线，其特征在于所述矩形贴片的长Lp＝10～20mm,宽Wp＝8～16mm，厚＝0.01～0.03mm。4.如权利要求1所述加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线，其特征在于所述两个加载嵌套R形左手结构相同，两个加载嵌套R形左手结构作为缝隙加载到单极子天线矩形辐射板，左侧加载嵌套R形左手结构外侧轮廓由长为a＝1.5～3mm、宽为w＝0.4～0.8mm的矩形金属棒和外侧圆弧半径为r3＝2～2.5mm、内侧圆弧为同心结构、内外圆弧距离为w＝0.4～0.8mm的1/2金属圆弧，长为b＝3.5～7mm、宽为w＝0.4～0.8mm的矩形金属棒以及外侧圆弧半径为r5＝4～5mm、内侧圆弧为同心结构、内外圆弧距离为w＝0.4～0.8mm的1/4金属圆弧依次组成，其中1/2金属圆弧下侧水平内侧距离1/4金属圆弧上侧水平内侧的距离b3＝0.8～1.6mm。5.如权利要求1所述加载嵌套双R形左手结构缝隙的三频天线，其特征在于在加载嵌套R形左手结构底部增加金属杆结合1/4圆弧的类似结构，其外侧圆弧半径为r4＝2....

【专利技术属性】
技术研发人员：周建华，董明烨，游佰强，黎江威，聂静，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35