[发明专利]一种用于表面波抑制的电磁带隙结构和贴片天线

说明书

本发明实施例提供了一种用于表面波抑制的电磁带隙结构和电磁带隙加载的贴片天线，该电磁带隙结构包括：共面电磁带隙金属图案，所述共面电磁带隙金属图案的单元结构为矩形，所述单元结构的单元边角处有贴片寄生单元；其中，各贴片寄生单元旋转对称设置；所述单元结构四边为金属插指形结构，其中，所述金属插指形结构位于单元边角之间；所述单元结构中心设置有矩形贴片；所述矩形贴片为开有环形槽形状的矩形贴片。本发明实施例提供的电磁带隙结构避免现有电磁带隙中使用的金属化通孔，实现共面化设计，降低了加工生产难度，与现有方案相比还实现了宽带和小型化设计。

技术领域

本发明涉及电磁辐射技术领域，尤其涉及一种用于表面波抑制的电磁带隙结构和电磁带隙加载的贴片天线。

背景技术

TM，TE等模式的表面波广泛存在于多种类型的传输线中，如微带线，槽线，共面波导传输线等等，表面波的广泛存在降低了传输线的性能，增加了传输线的损耗，增加了线线间的耦合，也会带来寄生辐射等等问题。因此，抑制或者利用表面波的电磁结构得到了广泛的关注和研究

电磁带隙结构是一种特殊的人工周期电磁材料。利用周期排布的单元实现特定的电磁效应。EBG结构主要分为两种类型，第一类为Bragg散射型，此种类型的带隙是由Bragg散射引起的，单元周期排列引起散射波相位周期性分布，使得在特定频率和方向上，各个单元散射波反相叠加，互相抵消，形成带隙。第二类局域谐振型，这种类型利用周期单元自身的谐振特性形成带隙。通常第二种类型的EBG结构比第一种类型的EBG结构更加紧凑，因此也得到了更广泛的关注和研究。

早期的谐振型电磁带隙结构是由D. F. Sievenpiper等人提出的蘑菇型结构，但是该结构在单元中心处有通孔，提高了加工复杂度和成本。后来，F. R. Yang等人提出了一种共面的电磁带隙结构，在一个平面上引入周期性的LC谐振单元形成带隙，但是该结构依然存在尺寸较大的问题。在很多应用中，如大角度扫描相控阵列，高密度PCB板等，没有足够空间容纳大尺寸的EBG结构；局域谐振型电磁带隙结构本质上通常是LC谐振电路，其带宽往往较窄，无法适应宽频带需求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供用于表面波抑制的电磁带隙结构和电磁带隙加载的贴片天线。

具体地，本发明实施例提供了以下方案：

本发明实施例提供一种用于表面波抑制的电磁带隙结构，包括：

所述电磁带隙结构有共面电磁带隙金属图案，所述共面电磁带隙金属图案的单元结构为矩形，所述单元结构的单元边角处有贴片寄生单元；其中，各贴片寄生单元旋转对称设置；

所述单元结构四边为金属插指形结构，其中，所述金属插指形结构位于单元边角之间；

所述单元结构中心设置有矩形贴片；所述矩形贴片为开有环形槽形状的矩形贴片；所述金属插指形结构与所述矩形贴片相连。

进一步地，还包括：所述单元结构的四个单元边角处各有一个正方形贴片寄生单元。

进一步地，还包括：所述金属插指形结构旋转对称设置。

进一步地，还包括：所述金属插指形结构位于单元边角的正方形贴片寄生单元之间。

进一步地，还包括：将所述电磁带隙结构加载在接地介质基板用于抑制表面波传播。

进一步地，还包括：将所述第一器件按照单元尺寸周期性地排列在所述介质基板上方。

进一步地，还包括：将所述电磁带隙结构按照单元尺寸周期性地排列在所述接地介质基板上方。

进一步地，还包括：所述单元结构中心为开有方形环槽的矩形贴片。

进一步地，还包括：还包括：所述单元结构中心为开有圆形环槽的矩形贴片。