电磁带隙结构制造技术

本申请涉及一种电磁带隙结构、包括该电磁带隙结构的定向天线及其用途。本申请的电磁带隙结构和包括该电磁带隙结构的定向天线具有轻量化和小型化，并且可以具有优异的方向性。另外，本发明专利技术的电磁带隙结构和包括该电磁带隙结构的定向天线可用于航空电子设备和便携式测量设备。测量设备。测量设备。

Electromagnetic band gap structure

The application relates to an electromagnetic band gap structure, a directional antenna including the electromagnetic band gap structure and its application. The electromagnetic band gap structure of the application and the directional antenna including the electromagnetic band gap structure have lightweight and miniaturization, and can have excellent directivity. In addition, the electromagnetic band gap structure of the invention and the directional antenna including the electromagnetic band gap structure can be used in avionics equipment and portable measurement equipment. Measuring equipment. Measuring equipment< br/>

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁带隙结构


[0001]本申请涉及一种电磁带隙结构、包括该电磁带隙结构的定向天线及其用途。

技术介绍

[0002]定向天线广泛应用于无线传感器系统，如利用无线电和微波波段的飞机。特别地，有必要将轻型和小型定向天线应用于诸如雷达警报系统及其辅助设备的航空电子设备。一般来说，广泛使用的偶极天线能够通过使用反射器将全向辐射形式改变为定向辐射形式来使用，但是在这种情况下，需要将辐射器与反射器隔开1/4波长以确保辐射性能，因此，对于小型化存在困难。
[0003]电磁带隙(EBG)结构通过周期性金属图案实现，并且已知在带隙频带中具有同相反射特性。由于这些特性，即使辐射器靠近EBG接地平面，也具有可以确保良好的辐射性能的优点。EBG结构可以被推广到特殊的LC网络，并且可以通过在一维或二维排列该LC网络来实现。通过将二维EBG结构应用于地平面并且将天线应用于其上部的形式可以极大地提高天线的方向性，但是实现起来比较困难。另一方面，通过将一维EBG结构应用于地平面并且在该结构附近应用天线来配置的形式容易实现，但是对于提高天线的方向性存在限制。然而，一维EBG结构还具有实现轻量化和小型化天线的另一个优点。因此，需要一种能够克服这些限制的新型的一维EBG结构。

技术实现思路

[0004](技术问题)
[0005]本申请的目的在于提供一种电磁带隙结构和包括该电磁带隙结构的定向天线，其轻量化、结构紧凑并具有优异的方向性。所述电磁带隙结构和包括所述电磁带隙结构的定向天线可用于航空电子设备和便携式测量设备中。/>[0006](技术方案)
[0007]因此，本申请提供一种电磁带隙结构，其包括：基板；下部层，形成在所述基板下方，在第一表面包括以预定间隔排列的两个或多个第一狭缝；以及上部层，形成在所述基板上部，在所述第一表面包括以预定间隔排列的两个或多个第二狭缝，其中实现了谐振结构，并且根据偶极天线的谐振频率波长确定至少一个狭缝的宽度或间隔。
[0008]所述两个或多个第一狭缝之间的间隔可等于或小于谐振频率波长的0.002倍。
[0009]所述第一狭缝的宽度可以是谐振频率波长的0.015到0.020倍。
[0010]所述第一狭缝的长度可以是谐振频率波长的0.05到0.10倍。
[0011]所述第一狭缝的厚度可等于或小于谐振频率波长的0.0002倍。
[0012]所述下部层可以由选自铜、金、银和铝组成的组中的一种或多种金属形成。
[0013]所述第一狭缝和所述第二狭缝可以以相等的间隔布置以不彼此重叠。
[0014]所述两个或多个第二狭缝之间的间隔可等于或大于谐振频率波长的0.002倍。
[0015]所述第二狭缝的宽度可以是谐振频率波长的0.015到0.020倍。
[0016]所述第二狭缝的长度可以是谐振频率波长的0.05到0.10倍。
[0017]所述第二狭缝的厚度可等于或小于谐振频率波长的0.0002倍。
[0018]所述上部层可以由选自铜、金、银和铝组成的组中选择的一种或多种金属形成。
[0019]本申请提供一种定向天线，包括：所述电磁带隙结构；偶极天线，包括与所述电磁带隙结构的下部层的第一表面隔开的第一偶极器件和与所述电磁带隙结构的所述上部层的所述第一表面隔开的第二偶极器件，以及电源部，向所述偶极天线的所述第一偶极器件和所述第二偶极器件施加电信号。
[0020]所述第一偶极器件和第二偶极器件可以分别平行于电磁带隙结构的第一表面，并且可以分别通过第一电源线和第二电源线连接到电源部。
[0021]所述第一偶极器件和第二偶极器件中的每一个可与电磁带隙结构的第一表面以等于或小于谐振频率波长的0.06倍的间隔隔开。
[0022]在第一偶极器件和第二偶极器件相对于第一电源线和第二电源线对称的状态下，第一偶极器件和第二偶极器件的长度之和可以是谐振频率波长的0.35到0.6倍。
[0023]所述偶极天线可具有等于或大于15％的谐振频率带宽。
[0024]所述偶极天线可具有等于或大于2dBi的最大实现增益。
[0025]所述偶极天线的辐射效率可以等于或大于80％。
[0026]所述偶极天线可具有等于或大于8dB的前方和后方辐射比。
[0027]根据本申请的航空电子设备可以包括定向天线。
[0028]根据本申请的便携式测量设备可以包括定向天线。
[0029](专利技术效果)
[0030]根据本申请的电磁带隙结构和包括该电磁带隙结构的定向天线可以是轻量化和紧凑的，并且可以实现优异的方向性。此外，所述电磁带隙结构和包括所述电磁带隙结构的定向天线可用于航空电子设备和便携式测量设备。
附图说明
[0031]图1示出了根据本申请一实施例的电磁带隙结构的图。
[0032]图2示出了用于说明由电磁带隙结构的第一狭缝和第二狭缝形成的LC电路的电磁带隙结构上的LC电路的示例的图。
[0033]图3示出了形成在电磁带隙结构的第一狭缝和第二狭缝上的LC电路的图。
[0034]图4示出了根据本申请实施例的定向天线的图。
具体实施方式
[0035]以下，将参考附图说明根据本申请的电磁带隙结构，附图是示例性的，并且根据本申请的电磁带隙结构不限于附图。
[0036]图1示出了根据本申请一实施例的电磁带隙结构的图。如图1所示，本申请的电磁带隙结构可以包括基板1100、形成在基板下方的下部层1200和形成在基板上方的上部层1300。下部层1200可以包括在第一表面1210上以预定间隔排列的两个或多个第一狭缝1201。上部层1300可以包括在第一表面1310上以预定间隔排列的两个或多个第二狭缝1301。本申请的电磁带隙结构可具有上述结构，因此偶极天线的谐振频率和带宽中的任意
一个或多个可以是优良的，并且可以是轻量和紧凑的，并且可以通过应用到稍后描述的偶极天线来实现优良的方向性。本说明书中的间隔可以是在电磁带隙结构的纵向(即x轴方向)上测量的长度。在本说明书中，第一表面可指由狭缝形成被图案化的侧表面。在本说明书中，下部层的第一表面和上部层的第一表面可以是指分别形成在下部层和上部层上的同一侧的侧表面。在本说明书中，“狭缝”是指一个又长又细的孔。
[0037]作为基板可以使用由具有与FR4相同介电常数的非导电材料制成的基板。可以使用上述类型的基板来实现绝缘。
[0038]此外，电磁带隙结构包括第一狭缝和第二狭缝，并且可以具有谐振结构。在本说明书中，“谐振结构”是指被配置成传输信号波、泵浦波和转换波，并且反射二次谐波以通过在结构内部往复或循环、谐振而不被传输到外部的结构。图2示出了用于说明由电磁带隙结构的第一和第二狭缝形成的LC电路的电磁带隙结构上的LC电路的示例的图。图3示出了形成在电磁带隙结构的第一狭缝和第二狭缝上的LC电路的图。如图2和3所示，电磁带隙结构可以具有由第一狭缝和第二狭缝形成的LC电路，并且可以具有由LC电路形成的谐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电磁带隙结构，包括：基板；下部层，形成在所述基板下方，在第一表面包括以预定间隔排列的两个或多个第一狭缝；以及上部层，形成在所述基板上部，在所述第一表面包括以预定间隔排列的两个或多个第二狭缝，其中实现了谐振结构，并且根据偶极天线的谐振频率波长确定至少一个所述狭缝的宽度或间隔。2.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其中，所述两个或多个第一狭缝之间的间隔等于或小于所述谐振频率波长的0.002倍。3.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其中，所述第一狭缝的宽度为所述谐振频率波长的0.015到0.020倍。4.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其中，所述第一狭缝的长度为所述谐振频率波长的0.05到0.10倍。5.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其中，所述第一狭缝的厚度等于或小于所述谐振频率波长的0.0002倍。6.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其中，所述下部层由选自铜、金、银和铝组成的组中的一种或多种金属形成。7.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其中，所述第一狭缝和所述第二狭缝以相等的间隔布置以不彼此重叠。8.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其中，所述两个或多个第二狭缝之间的间隔等于或大于所述谐振频率波长的0.002倍。9.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其中，所述第二狭缝的宽度为所述谐振频率波长的0.015到0.020倍。10.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其中，所述第二狭缝的长度为所述谐振频率波长的0.05到0.10倍。11.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其中，所述第二狭缝的厚度等于或小于所述谐振频率波长的0.0002倍。12.根据权利要求1所述的电磁带隙结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：金承汉，
申请(专利权)人：国防技术品质院，
类型：发明
国别省市：