[实用新型]一种电磁带隙天线

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及天线领域，具体涉及一种电磁带隙天线。

【背景技术】

电磁带隙（EBG）结构是一种新型的人工电磁材料，已经在微波领域得到广泛的研究与应用，用以实现高性能天线及微波器件。电磁带隙EBG(Electromagnetic Band-Gap)结构，即应用于微波频段的PBG(Photonic Band-Gap)或称光子晶体(Photonic Crystal)结构，其概念来源于固体物理学中的“原子晶体”。电子与光子都具有波动－粒子的二重性，它们分别满足薛定谔方程和麦克斯韦方程组。由于电磁波与光子的同源性（都服从麦克斯韦方程组），因此同样能在微波频段实现带阻特性，而这种周期性结构也就被称为电磁带隙(Electromagnetic Band-Gap，简称EBG)结构。它是一种复合材料，在一种背景材料中周期性地排列着由其它材料构成的具有一定形状的单元（称内嵌单元）。适当选择背景和内嵌单元的材料参数、内嵌单元的形状和结构周期的形式，可使电磁带隙结构对一定频率范围内任意角度、任意极化的电磁波的传播呈现带阻特性。

EBG结构根据构成材料的不同分为介质EBG、金属EBG和金属介质混合型EBG结构。其中金属EBG结构主要用于微带传输线，构成带阻滤波器；或用于微带贴片天线，防止表面波的激励，减小天线阵列间的偶合，提高隔离度，从而提高天线增益。

目前无线电通信频段中，F频段（1880-1900MHz）覆盖LTE信号，A频段（2010-2025MHz）覆盖TD-S信号，D频段（2500-2690MHz）于2012年10月份规划给移动用于LTE信号覆盖。现有的电磁带隙天线在这些频段内的滤波效果并不是太好。

【发明内容】

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种电磁带隙天线，使其具有较好的宽频效果，在F、A和D频段具有较高的增益，并有效降低天线间的耦合。

一种电磁带隙天线，包括基板和第一金属层和第二金属层，所述基板在第一金属层和第二金属层之间，所述第一金属层包括至少两个金属块，相邻的金属块之间存在间隙，每个金属块通过对应的金属柱与第二金属层连接，每个金属柱贯穿所述基板。

所述电磁带隙天线是适用于F频段、A频段和D频段的电磁带隙天线。

每个金属块均相同，每个金属柱均相同。

在较佳实施例中，所述金属块呈正方形，所述正方形的边长介于10.29mm至19.11mm之间。

在较佳实施例中，相邻金属块之间的间距相同且介于1.68mm至3.12mm之间。

在较佳实施例中，所述金属块的厚度介于0.0126mm至0.0234mm之间。

在较佳实施例中，所述基板的厚度介于3.15mm至5.85mm之间。

在较佳实施例中，所述金属柱呈圆柱形，所述圆柱的半径介于0.42mm至0.78mm之间。

在较佳实施例中，所述金属块呈正方形，所述正方形的边长介于10.29mm至19.11mm之间；所述金属块的厚度介于0.0126mm至0.0234mm之间；相邻金属块之间的间距介于1.68mm至3.12mm之间；所述基板的厚度介于3.15mm至5.85mm之间；所述金属柱呈圆柱形，所述圆柱的半径介于0.42mm至0.78mm之间。

由于本电磁带隙天线采用了上述的方案，在F、A和D频段上表现出较好的宽频效果，尤其在D频段，本电磁带隙天线的增益增幅明显比现有的偶极子裸天线高；另外，本电磁带隙天线可以有效抑制天线反射板的爬波，可以有效降低天线间的偶合，提高极化隔离度，优化了天线的前后比，适用范围广。

【附图说明】

图1是本实用新型一种实施例的电磁带隙天线的俯视示意图；

图2是图1的电磁带隙天线的剖面示意图；

图3是本电磁带隙天线和偶极子裸天线的频率-增益曲线图；

图4是本电磁带隙天线方向图和偶极子裸天线的天线方向图；

图5是本电磁带隙天线方向图和偶极子裸天线在D频段的频率-增益曲线图。

【具体实施方式】

以下将结合附图，对本实用新型的具体实施例作进一步详细说明。