基于特征模分析的超表面宽带宽天线制造技术

本发明专利技术公开了一种基于特征模分析的超表面宽带宽天线，该天线的上表面采用非周期性的正方形超表面结构，通过调整不同部分正方形贴片的尺寸以及缝隙宽度，可以对超表面整体的模态显著性和电流分布进行调控，从而筛选出合适的模态。在确定超表面整体尺寸后，基于特征模分析得到的电流分布，选择最优的馈电位置，并采用同轴馈电方式对天线进行馈电。本发明专利技术将特征模分析应用于非周期性正方形超表面结构的设计中，通过对不同切割方式的正方形贴片进行优化，将外围的表面电流聚集在中心贴片上，从而便于观察超表面结构的模态特性及电流分布，快速确定合适的模态和馈电位置，简化了超表面天线的设计过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波天线，具体涉及基于特征模分析的超表面宽带宽天线。

技术介绍

1、随着5g、wi-fi 6、物联网等无线通信技术的快速发展，传统窄带天线已无法满足多频段、高数据传输速率以及复杂通信环境的需求。宽带宽天线通过多谐振结构、渐变槽线设计、超材料等技术，能够在宽频率范围内实现良好的阻抗匹配和高辐射效率，同时支持多个频段操作，从而减少设备中天线的数量并降低成本。然而，宽带宽天线的设计仍面临诸多挑战，例如如何在有限尺寸内实现宽带特性、在宽频带内保持高辐射效率以及优化多频段性能等。目前，宽带宽天线已广泛应用于移动通信、雷达、卫星通信、物联网及军事航空航天等领域。

2、超表面是由亚波长金属单元构成的二维平面阵列，具有负折射率、负磁导率等自然界中不存在的独特电磁特性，为电磁波的调控提供了新的方向。其有意的电磁波调控特性使得其在改善天线性能方面具有广泛的应用场景，不仅拓宽了天线的设计思路，还有效解决了传统天线的诸多瓶颈问题。超表面的应用方向主要包括：利用天线作为馈源激励超表面、利用超表面直接提升天线性能，或将超表面作为天线的辐射表面等。因此，合理利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于特征模分析的超表面宽带宽天线，其特点在于：从上而下包括上层非周期性正方形超表面金属层，介质层，底层金属层，所述的底层金属层与介质层紧密贴合，所述的介质层、底层金属层和超表面金属层的几何中心都在同一条直线上。

2.根据权利要求1所属的基于特征模分析的超表面宽带宽天线，其特征在于：所述底层金属层为中心进行同轴馈电的金属接地板，边长和介质层的长度一致。

3.根据权利要求1所属的基于特征模分析的超表面宽带宽天线，其特征在于：所述的底层金属层紧贴介质层。

4.根据权利要求1所属的基于特征模分析的超表面宽带宽天线，其特征在于：所述的介质层上表面为三层正方形...

【技术特征摘要】

1.基于特征模分析的超表面宽带宽天线，其特点在于：从上而下包括上层非周期性正方形超表面金属层，介质层，底层金属层，所述的底层金属层与介质层紧密贴合，所述的介质层、底层金属层和超表面金属层的几何中心都在同一条直线上。

2.根据权利要求1所属的基于特征模分析的超表面宽带宽天线，其特征在于：所述底层金属层为中心进行同轴馈电的金属接地板，边长和介质层的长度一致。

3.根据权利要求1所属的基于特征模分析的超表面宽带宽天线，其特征在于：所述的底层金属层紧贴介质层。

4.根据权利要求1所属的基于特征模分析的超表面宽带宽天线，其特征在于：所述的介质层上表面为三层正方形排列的非周期性正方形超表面金属层，三层不同规格切割后的正方形超表面单元，从中心向外的边长依次为14mm，6.5mm，4.5mm。

5.根据权利要求4所属的基于特征模分析的超表面宽带宽天线，其特征在于：相同边长的正方形单元之间的缝隙从中心向外分别为0.8mm，1mm，0...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵菊笛，李军，蒲海波，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：