微带天线阵列的制作方法

本技术涉及微带天线，特别涉及一种将左手材料用于w波段的微带天线阵列。

背景技术：

1、与普通的天线阵列相比，微带天线阵列具有很多优点，例如：体积小，重量轻，剖面低，易于做成平面结构，通过简单馈电可以实现线极化或者圆极化等。目前的车载雷达或者交通雷达，大多选用微带天线阵列。

2、然而，微带天线阵列自身也有一些缺点，例如频带窄，有导体损耗和介质损耗，因而增益较低、功率容量较小；此外，由于馈线与辐射体单元之间的隔离度差，存在表面波，因此，性能受介质基板材料的影响较大。

3、因此，如何尽可能大的提升微带天线阵列的增益，是一个亟待解决的重要问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种微带天线阵列，以解决现有技术中的存在的问题。

2、本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

3、一种微带天线阵列，所述微带天线阵列包括介质基板以及位于所述介质基板上相对两侧的金属接地板和辐射金属片；在所述辐射金属片的周边的所述介质基板的空白区域设置有呈周期性排列的多个金属谐振环单元，所述多个金属谐振环单元构造为左手材料，所述金属谐振环单元包括至少一个开口谐振环，每个所述开口谐振环具有至少一个开口，所述微带天线阵列的工作频段为w频段，根据所述金属谐振环单元的几何尺寸调节其谐振频率，使其出现禁带的波段覆盖所述微带天线阵列的工作频段。

4、在一些实施方式中，所述金属谐振环单元包括相互嵌套的两个开口谐振环，并且所述两个开口谐振环的开口方向相反。

5、进一步地，针对每个所述金属谐振环单元，基于位于其外侧的开口谐振环的边长被构造为整数倍的介质波长的附近的前提下，根据每个所述开口谐振环的边长的大小调整该金属谐振环单元的等效电感，以及根据每个所述开口谐振环的开口的大小调节该金属谐振环单元的等效电容。

6、进一步地，针对每个所述金属谐振环单元，

7、定义每个所述开口谐振环的线宽为w1，其中，w1∈[0.1mm，0.2mm]；

8、定义每个所述开口谐振环的开口的尺寸为d1，其中，d1∈[0.4mm，0.8mm]。

9、进一步地，沿行方向或者沿列方向，定义相邻两个所述金属谐振环单元之间的间距为s1，其中，s1∈[3mm，4mm]。

10、进一步地，在所述金属谐振环单元包括单个开口谐振环的情形下，

11、在磁场垂直于所述金属谐振环单元的工作状态下，在所述金属谐振环单元内产生感应电流，从而引入电感，基于所述开口谐振环具有开口的情形下，从而产生电容，以形成与所述金属谐振环单元的几何尺寸相关联的lc

12、可选地，在所述金属谐振环单元包括两个相互嵌套的开口谐振环的情形下，定义所述两个开口谐振环之间的间隙为x1，其中，x1∈[0.1mm，0.2mm]。

13、进一步地，在磁场垂直于所述金属谐振环单元的工作状态下，在所述金属谐振环单元内产生感应电流，从而引入电感，基于所述两个开口谐振环之间存在的间隙以及每个所述开口谐振环具有开口的情形下，从而产生电容，以形成与所述金属谐振环单元的几何尺寸相关联的lc谐振。

14、可选地，所述金属谐振环单元的几何外形包括方形、圆形、六边形以及矩形中的任意一种。

15、进一步地，在平行于所述介质基板表面的方向上，所述多个金属谐振环单元与所述辐射金属片之间的距离为0.5倍的介质波长或者一倍的介质波长。

16、相比现有技术，本实用新型实施例提供的微带天线阵列：所述微带天线阵列包括介质基板以及位于所述介质基板上相对两侧的金属接地板和辐射金属片；在所述辐射金属片的周边的所述介质基板的空白区域设置有呈周期性排列的多个金属谐振环单元，所述多个金属谐振环单元构造为左手材料，所述金属谐振环单元包括至少一个开口谐振环，每个所述开口谐振环具有至少一个开口，所述微带天线阵列的工作频段为w频段，根据所述金属谐振环单元的几何尺寸调节其谐振频率，使其出现禁带的波段覆盖所述微带天线阵列的工作频段。采用该技术方案，在辐射金属片的周边的介质基板的空白区域设置左手材料(多个金属谐振环单元)，通过左手材料对天线工作时激发的表面波和多次谐波进行抑制以及利用左手材料自身的平板聚焦效应，从而达到减少微带天线阵列边缘散射，提高天线辐射效率和方向性的目的，进而实现提升微带天线阵列的增益的效果。

17、进一步地，本实用新型中涉及的周期性排列的多个金属谐振环单元可通过电路板刻蚀技术实现，工艺上简单易行，易于大规模工业化生产，加载周期性排列的多个金属谐振环单元(左手材料)的微带天线阵列波束明显收窄，增益提高。

技术特征：

1.一种微带天线阵列，其特征在于，所述微带天线阵列包括介质基板以及位于所述介质基板上相对两侧的金属接地板和辐射金属片；在所述辐射金属片的周边的所述介质基板的空白区域设置有呈周期性排列的多个金属谐振环单元，所述多个金属谐振环单元构造为左手材料，所述金属谐振环单元包括至少一个开口谐振环，每个所述开口谐振环具有至少一个开口，所述微带天线阵列的工作频段为w频段，根据所述金属谐振环单元的几何尺寸调节其谐振频率，使其出现禁带的波段覆盖所述微带天线阵列的工作频段。

2.如权利要求1所述的微带天线阵列，其特征在于，

3.如权利要求1或2所述的微带天线阵列，其特征在于，

4.如权利要求3所述的微带天线阵列，其特征在于，针对每个所述金属谐振环单元，

5.如权利要求4所述的微带天线阵列，其特征在于，

6.如权利要求4所述的微带天线阵列，其特征在于，

7.如权利要求4所述的微带天线阵列，其特征在于，

8.如权利要求7所述的微带天线阵列，其特征在于，

9.如权利要求1所述的微带天线阵列，其特征在于，

10.如权利要求1所述的微带天线阵列，其特征在于，

技术总结
本技术公开了一种微带天线阵列，包括介质基板以及位于所述介质基板上相对两侧的金属接地板和辐射金属片；在所述辐射金属片的周边的所述介质基板的空白区域设置有呈周期性排列的多个金属谐振环单元，所述多个金属谐振环单元构造为左手材料，所述金属谐振环单元包括至少一个开口谐振环，每个所述开口谐振环具有至少一个开口，所述微带天线阵列的工作频段为W频段，根据所述金属谐振环单元的几何尺寸调节其谐振频率，使其出现禁带的波段覆盖所述微带天线阵列的工作频段。本技术所公开的微带天线阵列能够提高天线辐射效率和方向性的目的，进而实现提升微带天线阵列的增益的效果。

技术研发人员：施雪松,谢倩倩,夏寒,张磊,王鹏,王冲,何燕
受保护的技术使用者：南京隼眼电子科技有限公司
技术研发日：20230530
技术公布日：2024/1/15