[实用新型]一种基于EBG结构加载L型功分器的缝隙耦合天线

说明书

本实用新型公开一种基于EBG结构加载L型功分器的缝隙耦合天线，该天线由三层天线单元构成，辐射单元采用非对称式耶路撒冷十字型辐射单元结构，它的四个臂与四个矩形贴片连接，不仅能够调谐天线的中心频率，使天线阻抗匹配更好，而且拓宽了工作频带，提高了天线的增益。微带功分馈线为一个一分二的功分器，可以通过单端口对两个H型缝隙同时馈电，解决了双端口馈电时产生的端口互耦问题。EBG结构表面能够形成一个高阻抗面，使得电磁波无法继续传播，所以将EBG结构加载于缝隙耦合天线，可以起到消除天线所产生的表面波，增加天线的带宽和增益，降低天线后向辐射的作用。该天线的工作频带满足了3.26‑3.6GHz的5G频段要求。

技术领域

本实用新型属于无线通信技术领域，具体是一种基于EBG结构加载L型功分器的缝隙耦合天线。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，人们对无线通信系统的性能要求越来越高。天线作为通信系统的最主要元件，对它的性能自然也有了更严格的要求，其中就包括天线辐射方向的定向性(应用场合)，高增益等。多层微带天线具有结构简单，高增益，定向性好等诸多优点，是当今天线研究的一个重要方向。

近年来，缝隙耦合天线在5G频段中的广泛应用吸引了大量的研究，而EBG结构能够很好的改善天线的定向性，所以在微带天线的基础上，如果采用基于EBG结构加载L型功分器的缝隙耦合馈电的方式，则对于天线的增益，定向性会有更大的改善。而且这种天线结构体积小，易集成，应用前景更加广泛。

Sreekala Suseela等人发表的文献《Compact wearable bent slot antennawith compact EBG for wearable applications》，文章中设计出一种基于EBG结构的缝隙天线，该天线的频段为2.36-2.54GHz，其最大辐射增益为0dB，存在带宽较窄，增益较低等问题；王小毅等人在发表的《一种耦合馈电的双频圆极化缝隙天线的设计》中设计了一款缝隙耦合馈电天线，该天线的工作频段为1.415-1.505GHz和2.825-2.890GHz，两个频段的最大辐射增益均为3dB,存在带宽较窄，增益较低等问题。因此设计出一种定向性好、增益高的基于EBG结构加载L型功分器的缝隙耦合天线具有重大的意义。

实用新型内容

针对现有技术的不足，我们提出一种基于EBG结构加载L型功分器的缝隙耦合天线。

本实用新型拟解决所述技术问题的技术方案是：设计一种基于EBG结构加载L型功分器的缝隙耦合天线，其特征在于，该天线由三层天线单元构成，其中第一层天线单元包括第一介质基板、左辐射单元矩形贴片、上辐射单元矩形贴片、右辐射单元矩形贴片、下辐射单元矩形贴片、十字型辐射水平单元臂、十字型辐射竖直单元臂；十字型辐射水平单元臂的两端分别与左辐射单元矩形贴片、右辐射单元矩形贴片的相同部位非对称的衔接，十字型辐射竖直单元臂的两端分别与上辐射单元矩形贴片、下辐射单元矩形贴片的相同部位非对称的衔接；左辐射单元矩形贴片、右辐射单元矩形贴片的尺寸相同且均与十字型辐射竖直单元臂平行，上辐射单元矩形贴片、下辐射单元矩形贴片的尺寸相同且均与十字型辐射水平单元臂平行；十字型辐射竖直单元臂与十字型辐射水平单元臂的尺寸相同且两者从中点呈垂直相交，构成十字形；左辐射单元矩形贴片与上辐射单元矩形贴片的尺寸相同，左辐射单元矩形贴片的长度小于十字型辐射竖直单元臂的长度但两者宽度相等；左辐射单元矩形贴片、上辐射单元矩形贴片、右辐射单元矩形贴片、下辐射单元矩形贴片、十字型辐射水平单元臂、十字型辐射竖直单元臂均设置在第一介质基板的上表面上，构成非对称式耶路撒冷十字辐射单元；