技术摘要：
本发明公开了一种低剖面超宽带超表面天线，包括金属馈电微带结构、底层介质基板、金属地馈电缝隙结构、上层介质基板、超表面辐射贴片；所述底层介质基板下表面附着金属馈电微带结构，所述底层介质基板上表面附着金属地馈电缝隙结构；所述上层介质基板下表面紧贴金属地 全部
背景技术：
随着无线通信系统技术的快速发展，为了实现灵活、方便的通信手段，需要天线具 有体积小、重量轻、功能全的特点，对天线性能的要求也不断提高，常规天线已不能完全满 足现代通信要求。在现代通信中需要在相同空间内装备更多的通信设备，那么需要相应增 加天线的数量，这样就使得各个天线间的耦合直接影响到天线的电气指标，从而最终影响 通信质量；因此，需要一种天线满足更高的传输性能。传统微带天线具有增益高，剖面低的 优点，但其阻抗带宽太窄，一般只有2％-5％左右，发展超宽带与微带天线结合的技术能有 效展宽阻抗带宽。
技术实现要素：
微带天线是在介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方 法制成金属贴片，利用馈电结构对金属贴片馈电构成的天线。如果把接地板刻出缝隙，而在 介质基片另一面印制出微带线时用缝隙馈电则构成微带缝隙天线，采用缝隙馈电能有效展 宽天线带宽。本发明的目的在于提供一种低剖面超宽带超表面天线，包括金属馈电微带结 构、底层介质基板、金属地馈电缝隙结构、上层介质基板、超表面辐射贴片；所述底层介质基 板下表面附着金属馈电微带结构，所述底层介质基板上表面附着金属地馈电缝隙结构；所 述上层介质基板下表面紧贴金属地馈电缝隙结构，所述上层介质基板上表面附着超表面辐 射贴片；所述金属地馈电缝隙结构为在金属地面上刻蚀矩形缝隙。 作为上述技术方案的进一步改进： 所述金属馈电微带结构包括电性连接的馈电微带线和扇形匹配结构。 所述超表面辐射贴片包括开圆孔的中心辐射贴片及对角线开窄缝的边缘辐射贴 片。 所述超表面辐射贴片由4*4矩形辐射贴片纵横平行分布，其中心4个矩形贴片为开 圆孔的中心辐射贴片，其外围12个矩形贴片为对角线开窄缝的边缘辐射贴片。 所述底层介质基板厚度为0.8mm。 所述上层介质基板厚度为2mm。 本发明中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形 成新的技术方案。 有益效果，本发明提出一种低剖面超宽带超表面单元，利用缝隙耦合馈电实现覆 盖8-12GHz的宽频带，天线剖面低于0.1倍中心频率波长。具有低剖面、宽频带的特点。能广 泛应用于现代通信系统。 在传统微带天线设计基础上，开展与超表面技术相结合的研究。优化超表面微带 单元辐射贴片的尺寸和布局，设计缝隙馈电结构。使天线单元具有良好的带宽和低剖面特 3 CN 111600124 A 说 明 书 2/3 页 性。 附图说明 图1是本发明的结构示意图； 图2是馈电微带结构的示意图； 图3是金属地耦合缝隙的示意图； 图4是超表面辐射贴片的示意图； 图5是低剖面超宽带超表面天线回波损耗仿真结果； 图6是低剖面超宽带超表面天线8GHz方向图； 图7是低剖面超宽带超表面天线10GHz方向图； 图8是低剖面超宽带超表面天线12GHz方向图； 图9是低剖面超宽带超表面天线增益曲线图。 附图标记中：1、金属馈电微带结构；2、底层介质基板；3、金属地馈电缝隙结构；4、 上层介质基板；5、超表面辐射贴片；101、馈电微带线；102、扇形匹配结构；501、开圆孔的中 心辐射贴片；502、对角线开窄缝的边缘辐射贴片。
本发明公开了一种低剖面超宽带超表面天线，包括金属馈电微带结构、底层介质基板、金属地馈电缝隙结构、上层介质基板、超表面辐射贴片；所述底层介质基板下表面附着金属馈电微带结构，所述底层介质基板上表面附着金属地馈电缝隙结构；所述上层介质基板下表面紧贴金属地 全部
背景技术：
随着无线通信系统技术的快速发展，为了实现灵活、方便的通信手段，需要天线具 有体积小、重量轻、功能全的特点，对天线性能的要求也不断提高，常规天线已不能完全满 足现代通信要求。在现代通信中需要在相同空间内装备更多的通信设备，那么需要相应增 加天线的数量，这样就使得各个天线间的耦合直接影响到天线的电气指标，从而最终影响 通信质量；因此，需要一种天线满足更高的传输性能。传统微带天线具有增益高，剖面低的 优点，但其阻抗带宽太窄，一般只有2％-5％左右，发展超宽带与微带天线结合的技术能有 效展宽阻抗带宽。
技术实现要素：
微带天线是在介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方 法制成金属贴片，利用馈电结构对金属贴片馈电构成的天线。如果把接地板刻出缝隙，而在 介质基片另一面印制出微带线时用缝隙馈电则构成微带缝隙天线，采用缝隙馈电能有效展 宽天线带宽。本发明的目的在于提供一种低剖面超宽带超表面天线，包括金属馈电微带结 构、底层介质基板、金属地馈电缝隙结构、上层介质基板、超表面辐射贴片；所述底层介质基 板下表面附着金属馈电微带结构，所述底层介质基板上表面附着金属地馈电缝隙结构；所 述上层介质基板下表面紧贴金属地馈电缝隙结构，所述上层介质基板上表面附着超表面辐 射贴片；所述金属地馈电缝隙结构为在金属地面上刻蚀矩形缝隙。 作为上述技术方案的进一步改进： 所述金属馈电微带结构包括电性连接的馈电微带线和扇形匹配结构。 所述超表面辐射贴片包括开圆孔的中心辐射贴片及对角线开窄缝的边缘辐射贴 片。 所述超表面辐射贴片由4*4矩形辐射贴片纵横平行分布，其中心4个矩形贴片为开 圆孔的中心辐射贴片，其外围12个矩形贴片为对角线开窄缝的边缘辐射贴片。 所述底层介质基板厚度为0.8mm。 所述上层介质基板厚度为2mm。 本发明中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形 成新的技术方案。 有益效果，本发明提出一种低剖面超宽带超表面单元，利用缝隙耦合馈电实现覆 盖8-12GHz的宽频带，天线剖面低于0.1倍中心频率波长。具有低剖面、宽频带的特点。能广 泛应用于现代通信系统。 在传统微带天线设计基础上，开展与超表面技术相结合的研究。优化超表面微带 单元辐射贴片的尺寸和布局，设计缝隙馈电结构。使天线单元具有良好的带宽和低剖面特 3 CN 111600124 A 说 明 书 2/3 页 性。 附图说明 图1是本发明的结构示意图； 图2是馈电微带结构的示意图； 图3是金属地耦合缝隙的示意图； 图4是超表面辐射贴片的示意图； 图5是低剖面超宽带超表面天线回波损耗仿真结果； 图6是低剖面超宽带超表面天线8GHz方向图； 图7是低剖面超宽带超表面天线10GHz方向图； 图8是低剖面超宽带超表面天线12GHz方向图； 图9是低剖面超宽带超表面天线增益曲线图。 附图标记中：1、金属馈电微带结构；2、底层介质基板；3、金属地馈电缝隙结构；4、 上层介质基板；5、超表面辐射贴片；101、馈电微带线；102、扇形匹配结构；501、开圆孔的中 心辐射贴片；502、对角线开窄缝的边缘辐射贴片。
