[发明专利]一种开口矩形环加载的微带缝隙耦合超表面天线

权利要求书

1.一种开口矩形环加载的微带缝隙耦合超表面天线，包括超表面结构层和馈电接地层，其特征在于，所述超表面结构层包括超表面介质基板以及设置在超表面介质基板表面上的开口矩形环和贴片层单元，所述贴片层单元的外围设置有开口矩形环，开口矩形环的开口位于开口矩形环任意边的中心位置；所述贴片层单元为阵列分布的若干方形贴片，所述方形贴片的一个角切去，与之相对应的对角切成一个锯齿形，且沿剩余另外两个角的对角线开有窄缝；

所述馈电接地层包括馈电介质基板、接地金属板和金属馈电微带线，所述馈电介质基板上方设置有中心开有矩形缝隙的接地金属板，馈电介质基板的下表面设置有金属馈电微带线，所述金属馈电微带线起始端和馈电介质基板的边缘对齐，金属馈电微带线的末端与矩形缝隙在馈电介质基板的下表面上的投影呈垂直设置，且末端沿垂直于所述投影的方向向外设有延伸段，所述延伸段穿过该投影。

2.根据权利要求1所述开口矩形环加载的微带缝隙耦合超表面天线，其特征在于，所述超表面结构层和馈电接地层之间紧密贴合，超表面结构层的厚度为1.52mm，馈电接地层的厚度为0.508mm。

3.根据权利要求1所述开口矩形环加载的微带缝隙耦合超表面天线，其特征在于，所述超表面介质基板和馈电介质基板为正方形结构，介电常数ε_r＝3.55，损耗角正切δ＝0.0027，L＝30mm±1mm。

4.根据权利要求1所述开口矩形环加载的微带缝隙耦合超表面天线，其特征在于，所述开口矩形环的长度为l₃＝26±0.3mm，开口矩形环的环宽度为w₃＝1±0.1mm，开口的长度为g₂＝1.5±0.1mm。

5.根据权利要求1所述开口矩形环加载的微带缝隙耦合超表面天线，其特征在于，所述贴片层单元为4×4阵列分布的方形贴片，方形贴片的边长为a＝4.8±0.1mm，方形贴片的一个角切去一个边长为c₁＝0.9±0.1mm的等腰直角三角形，与之相对应的角共有四个大小相等的锯齿，锯齿加起来总的边长为c₂＝1.32±0.1mm，窄缝缝隙的宽度为g₁＝0.09±0.05mm，方形贴片与贴片之间的距离为d＝0.19±0.05mm。

6.根据权利要求1所述开口矩形环加载的微带缝隙耦合超表面天线，其特征在于，所述金属馈电微带线的延伸段是扇形结构，金属馈电微带线的长度l₂＝16±1mm，宽度w₂＝1.1±0.1mm，扇形的张角为120°，半径为r＝1.1±0.1mm，馈电接地层开的矩形缝隙长为L₁＝14±1mm，宽度为W₁＝2.1±0.1mm。

7.根据权利要求1所述开口矩形环加载的微带缝隙耦合超表面天线，其特征在于，所述微带缝隙耦合超表面天线的厚度为0.067λ，微带缝隙耦合超表面天线的四角设置有圆柱形通孔。