[发明专利]CRLH-TL电磁超介质天线

说明书

技术领域

本发明涉及CRLH-TL(Composite Right and Left Handed Transmission Line)电磁超介质天线，具体涉及利用接地面的螺旋负荷(spiral loading)而小型化的CRLH-TL电磁超介质天线。

背景技术

最近在电磁波应用领域受到瞩目的电磁超介质结构显示在一般电磁学理论没有提及过的特殊现象，在分散特性方面群速度和相位速度具备不同的符号，而以左手进行法则说明电子波进行，而不是用右手进行法则。例如，在自由空间以电磁超介质进行电磁波时，透射波的横方向成分与入射波的相反，将右手进行法则的线路(RH-TL)和左后进行法则的线路(LH-TH)结合时，通过及阻断带宽的形成与现有的单独的RHTL不同。

发明内容

本发明提供利用接地面的螺旋负荷而小型化的CRLH-TL电磁超介质天线。

本发明的技术解决方案在于：

根据本发明的一实施例的天线在接地面以螺旋形态的螺旋负荷体现，而调整CRLH-TL结构的电抗成分，从而共振频率减少。

本发明的有利效果在于：

根据本发明，可提供在接地面以螺旋形态的螺旋负荷体现，而调整CRLH-TL结构的电抗成分，得到低共振频率而被小型化的天线。

附图说明：

图1是CRLH-TL结构的等值电路及单元的示意图；

图2是根据CRLH-TL结构的电路的电波常数-频率图表的示意图；

图3是将根据本发明的一实施例的以两个单元构成的CTLH-TL天线按层分离的示意图；

图4是根据本发明的一实施例的以两个单元构成的CTLH-TL天线的俯视图，图示补丁和供电线路；

图5是根据本发明的一实施例的以两个单元构成的CTLH-TL天线的仰视图，根据螺旋形态的槽图示螺旋负荷；

图6是根据两个单元的螺旋负荷都以顺时针方向形成的螺旋旋转数的回波损失的示意图；

图7是在图6中螺旋旋转数为3的0次共振频率的增益分布或放射图案的示意图；

图8是根据两个单元的螺旋负荷以相对的方向形成时的螺旋旋转数的回波损失的示意图；

图9是在图8中螺旋旋转数为3的0次共振频率的增益分布或放射图案的示意图。

具体实施方式：

以下参考附图详细说明CRLH-TL电磁超介质天线。

图1是CRLH-TL结构的等值电路及单元的示意图。

参考图1，CRLH-TL结构的等值电路(100)由直列诱导体(L_R)、并列电容(C_R)、并列诱导体(L_L)、直列电容(C_L)构成，包括单元(Unit cell，110)。这时，直列诱导体(L_R)、并列电容(C_R)是为了将一般结构的电路等值化而显示的。并且并列诱导体(L_L)、直列电容(C_L)是为了将CRLH-TL结构的电路等值化而添加的。

根据本发明的天线应用的电磁超介质(Metamaterial)以CRLH-TL结构为代表性，此结构的共振模式不仅具有在现有天线中显示的阳的差数(+)共振模式而且具有阴的差数(-)共振模式。

CRLH-TL结构的共振模式中有电波常数为’0’的0次共振模式。这种0次共振模式中波长为无限大，而且并不发生根据电波传送的相位迟延。因0次共振模式的共振频率由构成CRLH-TL的电抗成分决定，而并不依靠天线的长度，因此有利于天线的小型化。

根据本发明的一实施例的天线在接地面形成螺旋(spiral)形态的负荷(loading)而调整电抗成分，得到低共振频率，并小型化。

如上说明，0次共振频率根据电抗成分而决定，因此根据本发明的天线中螺旋负荷(spiral loading)的作用为增加并列诱导体(L_L)，从而可降低0次共振频率。

图2是根据CRLH-TL结构的电路的电波常数-频率图表的示意图。

参考图2，可得知利用根据本发明的一实施例的CRLH-TL结构的天线根据RH领域(Right Hand region)和LH领域(Left Hand region)而共振频率不同，不仅能得到阳的差数(+)共振频率，而且可得到0次、阴的差数(-)共振频率。

图3是将根据本发明的一实施例的以两个单元构成的CTLH-TL天线按层分离的示意图。

参考图3，根据本发明的一实施例的CTLH-TL天线(300)以两个单元构成。