[发明专利]低剖面高效率传输阵天线及设计方法

权利要求书

1.一种低剖面高效率传输阵天线，其特征在于，包括若干纵横排列的传输阵单元，所述传输阵单元包括两层以上的金属层、位于相邻金属层之间的若干介质基板层，以及位于介质基板层内或相邻介质基板层之间的光子带隙，所述金属层上开有方形环状槽，方形环状槽缝隙的长度与传输阵单元的传输相位成函数关系。

2.如权利要求1所述的低剖面高效率传输阵天线，其特征在于，所述介质基板的厚度为0.5mm，介电常数为2.5。

3.如权利要求1所述的低剖面高效率传输阵天线，其特征在于，所述金属层的厚度为0.035mm，光子带隙的厚度为0.035mm，传输阵单元的缝隙宽度为0.5mm。

4.权利要求1至3任一项所述的低剖面高效率传输阵天线的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、仿真带有光子带隙的两层以上的金属单元，其中光子带隙的谐振频率与方形环状槽的谐振频率接近；对传输阵单元做一个详细的参数扫描，获得光子带隙与方形环状槽参数的函数关系，确定光子带隙的参数；

步骤2、将金属层结构堆叠在一起，经仿真得到传输系数相位幅度和方环缝隙长度的关系，得到拟合曲线；

步骤3、计算入射波到达每一传输阵单元时的相位，并根据每个传输阵单元入射波的相位以及上一步骤获得的拟合公式，计算每个传输阵单元的尺寸，得到整个传输阵。

5.如权利要求4所述的低剖面高效率传输阵天线的设计方法，其特征在于，在步骤3中，传输阵单元入射波的相位可通过下式计算：

Ψ_ith=k·（R_ith－F）+Ψ_center

式中，Ψ_ith为入射波到第i个单元时的相位，R_ith为第i个单元到波纹圆锥喇叭相位中心的距离，F为焦距，k为自由空间中的波数，Ψ_center为传输阵中心单元的相位。

6.如权利要求4或5所述的低剖面高效率传输阵天线的设计方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤4、将波纹圆锥喇叭天线放置在预定的位置对所述传输阵进行馈电，对传输阵天线进行验证。