[实用新型]天线反射板和低剖面天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线技术，特别是涉及一种天线反射板和低剖面天线。

背景技术

现有天线的天线本体向反射板辐射的电磁波经过反射板反射后，会与向空间辐射的电磁波进行叠加，当天线本体与反射板间距四分之一波长时，两电磁波相位相同，垂直出射方向的电磁波场强最强，为此，天线本体相对反射板高度局限于固定波长，导致天线的剖面较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术天线剖面较高的问题，提供一种天线反射板和具有该反射板的低剖面天线。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种天线反射板，包括至少一个超材料片层，每一超材料片层包括基板和阵列排布在所述基板上的多个导电几何结构，所述基板具有所述导电几何结构的那一面为所述天线反射板的反射面，所述导电几何结构包括横纵交叉布置的两个工字形结构，所述两个工字形结构的中间梁相互垂直，所述导电几何结构经配置使得所述天线反射板与天线本体的间距小于天线电磁波四分之一波长的情况下，经过所述天线反射板反射后的电磁波与天线本体直接向空间辐射的电磁波叠加的场强最强。

进一步地，所述基板划分为多个超材料单元，其中每一超材料单元上排布有一个所述导电几何结构。

进一步地，所述导电几何结构中一个工字形结构的顶边和底边与另一工字形结构的顶边和底边互不连接，形成在四个角具有缺口的方形非封闭结构。

进一步地，所述两个工字形结构的顶边、底边以及中间梁的长度为0～100mm。

进一步地，所述导电几何结构为铜、铝、铁、金、银、ITO、石墨或者碳纳米管材质。

进一步地，所述导电几何结构的线宽为0.01mm～10mm。

进一步地，每一超材料单元的长度和宽度为1mm～150mm。

进一步地，所述基板为F4B、FR4、陶瓷、聚四氟乙烯、铁电、铁氧或者铁磁材料板。

一种天线，包括天线本体以及前述任一种天线反射板，所述天线反射板与天线本体平行设置并间隔一定距离。

进一步地，所述天线为半波偶极子天线。

进一步地，所述天线本体的长度为50mm～500mm，所述天线反射板的面积为50mm*50mm～500mm*500mm，所述天线本体与所述天线反射板的间距为2.5mm～25mm。

本实用新型采用超材料片层作为天线反射板，超材料片层具有独特的导电几何结构，通过在天线反射板设置横纵交叉布置的两个工字形导电几何结构的阵列，所形成的超材料反射板具有高阻表面特性，能大幅增强对入射电磁波的反射调相能力，控制反射板的反射波与入射波的相位差，通过导电几何结构，将天线反射板设置成在天线反射板与天线本体的间距小于四分之一波长的情况下，经过天线反射板反射后的电磁波与天线本体直接向空间辐射的电磁波叠加的场强最强，从而使天线本体相对于反射板的高度小于四分之一波长时最佳，由此可以降低天线的剖面。同时，该天线反射板还可提高电磁波辐射的方向性，并显著提高天线的增益。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的单层超材料片层结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的多层超材料片层结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的导电几何结构排布示意图；

图4和图5为本实用新型实施例中的导电几何结构示意图；

图6为本实用新型实施例的半波偶极子天线结构示意图

图7为使用本实用新型实施例的反射板和使用传统反射板的天线在各方向的增益对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

超材料是一种具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构材料，通过对导电几何结构的有序排列，可以改变空间中每点的相对介电常数和磁导率。超材料可以在一定范围内实现普通材料无法具备的折射率、阻抗以及透波性能，从而可以有效控制电磁波的传播特性。本实用新型基于导电几何结构的超材料天线反射板，利用导电几何结构带来的高阻表面特性增强对入射电磁波的反射调相能力，控制反射波与入射波的相位差，抵消不同剖面天线的空间相位差，使得在天线反射板与天线本体的间距小于四分之一波长的情况下，经过天线反射板反射后的电磁波与天线本体直接向空间辐射的电磁波叠加的场强最强；同时，还能提高电磁波辐射的方向性，提高天线的增益。