[发明专利]一种应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线

权利要求书

1.一种应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线，包括：

第一介质层；

矩形辐射贴片，所述矩形辐射贴片设置在所述第一介质层的上表面；

环型超表面结构，所述环型超表面结构设置在所述第一介质层的下表面，所述环型超表面结构与矩形辐射贴片无电气连接；

第二介质层，所述第二介质层设置在所述第一介质层和所述环型超表面结构的下方；

带槽的金属地板，所述带槽的金属地板设置在所述第二介质层的下表面；

矩形凹槽，所述矩形凹槽贯穿设置在所述带槽的金属地板中；

第三介质层，所述第三介质层设置在所述带槽的金属地板的下方；以及

终端开路微带馈线，所述终端开路微带线、所述环型超表面结构、所述矩形凹槽和所述矩形辐射贴片的中心处于同一垂直位置。

2.如权利要求1所述的应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线，其特征在于，所述环型超表面结构由m×n个周期性对称排列的方形贴片阵列构成，且在垂直方向与所述矩形辐射贴片无重叠，其中m≥2，n≥2。

3.如权利要求1所述的应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线，其特征在于，所述第一介质层和所述第三介质层的材料为GHPL-970半固化片介质板；所述第二介质层的材料为Rogers4350B高频介质板。

4.如权利要求1所述的应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线，其特征在于，所述环型超表面结构由12个方形贴片单元围绕所述矩形辐射贴片的中心对称分布，按照4×4的阵列、等间距、周期性、均匀排列在阵列最外圈；各方形贴片单元之间无电气连接。

5.如权利要求4所述的应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线，其特征在于，所述矩形辐射贴片的边长1.3mm×2.4mm；所述方形贴片单元的边长为1.4mm×1.4mm，相邻方形贴片单元之间的距离为0.05mm。

6.如权利要求1所述的应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线，其特征在于，所述微带馈线为终端开路的50Ω传输线。

7.如权利要求1所述的应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线，其特征在于，所述矩形辐射贴片由所述终端开路微带线通过所述带槽的金属地板上的所述矩形凹槽的缝隙耦合馈电；所述环型超表面结构由所述矩形辐射贴片产生的表面波激励馈电。

8.一种应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线阵列，包括：

第一介质层；

M个矩形辐射贴片，所述M组矩形辐射贴片呈直线排列设置在所述第一介质层的上表面；

M组环型超表面结构，所述M组环型超表面结构围绕分别所述M组矩形辐射贴片的中心对称分布设置在所述第一介质层的下表面；

第二介质层，所述第二介质层设置在所述第一介质层和所述M组环型超表面结构的下方；

阵列反射地板，所述阵列反射地板设置在所述第二介质层的下表面；

M个矩形凹槽，所述M个矩形凹槽贯穿设置在所述阵列反射地板中；

第三介质层，所述第三介质层设置在所述阵列反射地板的下方；以及

阵列馈电网络，所述阵列馈电网络包括M个终端开路微带馈线，其中，M≥2。

9.如权利要求8所述的应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线阵列，其特征在于，M＝4，每组环型超表面结构由12个方形贴片单元围绕一个所述矩形辐射贴片的中心对称分布，按照4×4的阵列、等间距、周期性、均匀排列在阵列最外圈；各方形贴片单元之间无电气连接。

10.如权利要求9所述的应用于5G毫米波通信的贴片驱动超表面天线阵列，其特征在于，所述阵列馈电网络包括三个一分二馈电结构，每个馈电结构由一个T型功分器组成。