[发明专利]一种光透明天线

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信应用领域，特别涉及一种光透明天线。

背景技术

随着无线通信系统的快速发展，无线通信系统的应用场景越来越丰富，从 而使得无线通信系统对于天线性能的要求越来越多样。为了使天线获得良好的 共形性、安全性和隐身性，以便集成在移动终端、卫星、汽车等需要天线具有 光透明特性的系统中，科学家们开始关注光透明天线。

1997年，美国国家航空和航天管理局(NASA)的科学家们提出使用光透 明薄膜材料来制作天线的设想。2000年，法国雷恩第一大学的的N.Outaleb研 究团队率先提出了利用铟锡氧化物(IndiumTinOxides，ITO)薄膜来制作光透 明薄膜天线。其中，ITO薄膜是一种利用溅射镀膜技术在透明玻璃或者透明塑 料上镀上一层金属氧化物而形成的薄膜，它具有很高的光透性，光透过率可以 达到80％以上，而且它同时具有很好的高频导电特性，因此可以利用它来设计 光透明天线。

现有技术中，光透明天线均为单层薄膜天线形式，其结构决定了其辐射方 向图为非定向辐射。但是，在很多应用中都需要天线具有定向辐射特性，如对 于集成在汽车玻璃上的光透明天线，其辐射应朝向车体外部而对汽车内部的辐 射应尽可能的小；再比如对于集成在卫星的太阳能电池板上的天线，我们需要 尽可能的使天线的能量对地辐射。这也使得定向性成为天线性能的一个重要指 标。

发明内容

本发明实施例公开了一种光透明天线，以解决现有技术中光透明天线不能 够定向辐射的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例公开了一种光透明天线，结构包括：

第一层、第二层和第三层依次相接的三层结构；其中，第一层是天线辐射 体层，第二层是具有透明特性的介质层，第三层是天线地层，天线辐射体层由 铟锡氧化物ITO薄膜作为辐射贴片，天线地层采用开槽类型的频率选择表面结 构。

具体的，介质层由透明玻璃或透明塑料构成。

具体的，频率选择表面结构为：

在工作的微波频段具有全反射特性的频率选择表面结构。

具体的，ITO薄膜中的金属氧化物为铟锡氧化物。

具体的，利用溅射镀膜和光刻技术在第二层上形成第一层和第三层。

具体的，光透明天线结构还包括：导电片；导电片位于所述第三层的预定 位置，该预定位置与所述第一层的同轴馈电点相对应。

本发明实施例提供了一种光透明天线，结构包括：第一层、第二层和第 三层依次相接的三层结构，其中，第一层是天线辐射体层，第二层是具有透 明特性的介质层，第三层是天线地层，所述天线辐射体层由铟锡氧化物ITO 薄膜作为辐射贴片，所述天线地层采用的是开槽类型的频率选择表面。由于 本方案中的光透明天线的频率选择表面为开槽类型的频率选择表面，从其频 率特性上属于带通型频率选择表面，通带内会对入射的电磁波进行反射，通 带外表现出透射特性，而利用该中频率选择表面的频率选择特性，使得光透 明天线工作在频率选择表面的通带时表现出定向特性，同时，开槽类型的频 率选择表面也具有较高的光透过率，因此，本方案所提供的光透明天线解决 了现有技术中光透明天线不能够定向辐射的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1(a)为本发明实施例提供的一种光透明天线结构的主视图；

图1(b)为本发明实施例提供的一种光透明天线结构的仰视图；

图2为本发明实施例提供的一种光透明天线的频率选择表面的结构示意 图；

图3(a)为本发明实施例提供的一种光透明天线结构的主视图对应具体尺 寸示意图；

图3(b)为本发明实施例提供的一种光透明天线结构的仰视图对应具体尺 寸示意图；

图3(c)为本发明实施例提供的一种光透明天线结构中的频率选择面的具 体尺寸示意图；

图4为在图3(a)、图3(b)、图3(c)所示的光透明天线结构下频率选 择表面的S11特性曲线；