[发明专利]一种基于超材料加载的宽波束天线及其阵列

权利要求书

1.一种基于超材料加载的宽波束天线，其特征在于，包括1×4的Mushroom超材料结构(1)、介质谐振器结构(2)、Mushroom超材料金属表面结构板(3)、Mushroom超材料金属短路钉(4)、耦合馈电缝隙(5)、耦合馈电微带线(6)、介质谐振器上的空气孔(7)以及金属地板(8)；

在所述1×4的Mushroom超材料结构(1)中，每个1×4的Mushroom超材料单元均包括Mushroom超材料金属表面结构板(3)和Mushroom超材料金属短路钉(4)，所述Mushroom超材料金属表面结构板(3)贴在所述介质谐振器结构(2)的上表面，所述Mushroom超材料金属短路钉(4)贯穿所述介质谐振器结构(2)，所述Mushroom超材料金属短路钉(4)的上端与所述Mushroom超材料金属表面结构板(3)短接，所述Mushroom超材料金属短路钉(4)的下端与所述金属地板(8)短接，两组所述1×4的Mushroom超材料结构(1)加载在所述介质谐振器结构(2)的两侧，所述介质谐振器结构(2)固定于所述金属地板(8)的上表面，所述耦合馈电缝隙(5)腐刻在所述金属地板(8)的上表面，所述耦合馈电微带线(6)印刷在所述金属地板(8)的下表面，并在所述金属地板(8)下表面穿过耦合馈电缝隙(5)，与所述耦合馈电缝隙(5)形成耦合馈电激励，所述介质谐振器上的空气孔(7)位于所述介质谐振器结构(2)的中间位置。

2.根据权利要求1所述的基于超材料加载的宽波束天线，其特征在于，所述Mushroom超材料金属表面结构板(3)为薄层金属片结构。

3.根据权利要求1所述的基于超材料加载的宽波束天线，其特征在于，所述介质谐振器结构(2)为柱体或半球体高介电常数低损耗材料。

4.根据权利要求1所述的基于超材料加载的宽波束天线，其特征在于，所述耦合馈电缝隙(5)为长槽形结构，且腐刻在所述金属地板(8)的上表面。

5.一种基于超材料加载的宽波束天线阵列，其特征在于，所述基于超材料加载的宽波束天线阵列包括权利要求1-4中任一所述的基于超材料加载的宽波束天线、金属支撑板(9)以及阵列阵元(10)；

所述金属支撑板(9)附在所述金属地板(8)的上表面，与所述金属地板(8)的电气接触，实现电气连接，所述阵列阵元(10)呈一字线型排列在所述金属地板(8)上。

6.根据权利要求5所述的基于超材料加载的宽波束天线阵列，其特征在于，所述阵列阵元(10)呈一字线型排列组成相控阵列，所述阵列阵元(10)的阵元间距可为等间距的半波长设置，也可为不等间距的亚半波长宽度进行设置。