本發(fā)明設(shè)計(jì)新型加載左手材料的電磁偶極子天線，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

互補(bǔ)天線由于其穩(wěn)定的帶內(nèi)增益、低背瓣和E面、H面方向圖很好的相似性等優(yōu)越的特性一直以來(lái)都備受關(guān)注?；パa(bǔ)天線中最具代表性的就是電磁偶極子天線，電磁偶極子天線由于同時(shí)具有電偶極子和磁偶極子輻射特性，因而在方向圖上具有很好的一致性。2013年報(bào)道了一種垂直平面印刷的定向電磁偶極子天線，該天線由一個(gè)領(lǐng)結(jié)形電偶極子和一個(gè)環(huán)形磁偶極子構(gòu)成，具有很好的E面、H面相似性，但是工作帶寬很窄，增益不高。

為了改善天線性能且又不增加尺寸和復(fù)雜度，加載超材料單元是一個(gè)較好的選擇。目前已有研究證明左手材料按一定方式加載在天線上可以起到減小器件尺寸、拓寬工作帶寬、改善性能等方面的作用。因而，使用左手材料改善電磁偶極子性能是一種較理想的方式。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種加載左手材料的新型電磁偶極子天線，具有穩(wěn)定的天線增益和方向圖。

本

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
，經(jīng)文獻(xiàn)檢索，未見(jiàn)與本發(fā)明相同的公開(kāi)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，設(shè)計(jì)出加載左手材料的電磁偶極子天線。

本發(fā)明的新型加載左手材料的電磁偶極子天線如圖1所示，加載左手材料的電磁偶極子天線，包括：介質(zhì)板（1），左手材料單元（2，3，4），領(lǐng)結(jié)形電偶極子(5，6),環(huán)形磁偶極子(7，8)，巴倫饋電微帶線（9、10），長(zhǎng)方形金屬反射板（11）和饋電口（12）；其中：

a. 如圖1和2介質(zhì)板（1）的正面上印刷有領(lǐng)結(jié)形電偶極子的左臂（5）；在該臂下側(cè)印刷有磁偶極子的左半環(huán)（7）和巴倫饋電微帶線（9）；

b.如圖1和3介質(zhì)板（1）的反面印刷有領(lǐng)結(jié)形電偶極子的右臂（6），在電偶極子的右臂（6）的下側(cè)印刷有磁偶極子的右半環(huán)（8）和巴倫饋電微帶線（10）；

c.如圖1和2所示，在介質(zhì)板（1）的正面，電偶極子中心上方A處印刷有一個(gè)左手材料陣列，該陣列由三個(gè)左手材料單元構(gòu)成，分別為左側(cè)單元（2）、中間單元（3）和右側(cè)單元（4）;

d.介質(zhì)板（1）垂直放置于金屬反射板（11）的上方；在反射板（11）中部開(kāi)有饋電口（12），同軸饋線的內(nèi)導(dǎo)體通過(guò)饋電口（12）與巴倫饋電微帶線（10）下部相連為天線饋電；

e. 如圖4所示，左手材料陣列的每個(gè)單元是一個(gè)“類(lèi)工字形”結(jié)構(gòu)，“類(lèi)工字形”是一個(gè)由微帶線連接了兩個(gè)開(kāi)口相對(duì)的改進(jìn)型開(kāi)口諧振環(huán)而構(gòu)成的；

f.如圖5所示，三個(gè)左手材料單元（2、3、4）在水平方向的相互間隔為P，中間單元（3）相對(duì)于左右兩側(cè)的2個(gè)單元（2、4）來(lái)說(shuō)在垂直方向上向下平移了L的距離；三個(gè)左手材料單元（2、3、4）形成一個(gè)V形的左手材料陣列；

如上所述左側(cè)的左手材料單元（2）、中間的左手材料單元（3）和右側(cè)的左手材料單元（4）構(gòu)成的左手材料陣列提高了工作帶寬，并使工作帶寬內(nèi)增益提高。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、具有小尺寸，易加工，制造成本低；

2、低損耗，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，高增益；

3、具有較寬的工作帶寬。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明加載左手材料的電磁偶極子天線示意圖。

圖2為本發(fā)明介質(zhì)板的正面圖。

圖3為本發(fā)明介質(zhì)板的反面圖。

圖4為左手材料單元示意圖。

圖5為左手材料陣列示意圖。

圖6為天線反射系數(shù)測(cè)試與仿真結(jié)果對(duì)比。

圖7為天線加載左手材料陣列后與加載左手陣列前增益的對(duì)比。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

如圖1所示，加載左手材料的電磁偶極子天線，包括：介質(zhì)板（1），左手材料單元（2，3，4），領(lǐng)結(jié)形電偶極子(5，6),環(huán)形磁偶極子(7，8)，巴倫饋電微帶線（9、10），長(zhǎng)方形金屬反射板（11）和饋電口（12）；其中：

a. 如圖1和2所示，介質(zhì)板（1）的正面上印刷有領(lǐng)結(jié)形電偶極子的左臂（5）；在該臂下側(cè)印刷有磁偶極子的左半環(huán)（7）和巴倫饋電微帶線（9）；

b. 如圖1和3所示，介質(zhì)板（1）的反面印刷有領(lǐng)結(jié)形電偶極子的右臂（6），在電偶極子的右臂（6）的下側(cè)印刷有磁偶極子的右半環(huán)（8）和巴倫饋電微帶線（10）；

c. 如圖1和2所示，在介質(zhì)板（1）的正面，電偶極子中心上方A處印刷有一個(gè)左手材料陣列，該陣列由三個(gè)左手材料單元構(gòu)成，分別為左側(cè)單元（2）、中間單元（3）和右側(cè)單元（4）;

d.如圖1所示，介質(zhì)板（1）垂直放置于金屬反射板（11）的上方；在反射板（11）中部開(kāi)有饋電口（12），同軸饋線的內(nèi)導(dǎo)體通過(guò)饋電口（12）與巴倫饋電微帶線（10）下部相連為天線饋電；

e. 如圖4所示，左手材料陣列的每個(gè)單元是一個(gè)“類(lèi)工字形”結(jié)構(gòu)，“類(lèi)工字形”是一個(gè)由微帶線連接了兩個(gè)開(kāi)口相對(duì)的改進(jìn)型開(kāi)口諧振環(huán)而構(gòu)成的；

f.如圖5所示，三個(gè)左手材料單元（2、3、4）在水平方向的相互間隔為P，中間單元（3）相對(duì)于左右兩側(cè)的2個(gè)單元（2、4）來(lái)說(shuō)在垂直方向上向下平移了L的距離；三個(gè)左手材料單元（2、3、4）形成一個(gè)V形的左手材料陣列；

在本實(shí)施的一個(gè)案例中，介質(zhì)板（1）采用介電常數(shù)為2.2和損耗角正切為0.0009的Rogers RT/duroid 5880 (tm)介質(zhì)材料，尺寸為80mm*60mm*0.78mm，反射板（11）采用金屬銅材料，尺寸為110mm*110mm*2mm；左手材料單元的尺寸為10.95mm*11.85mm；其余尺寸具體值見(jiàn)下表（單位：mm）。

本發(fā)明的加載了左手材料的電磁偶極子天線尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)。相對(duì)于為加載左手材料的電磁偶極子來(lái)說(shuō)，具有更寬的工作帶寬，更高的增益和更好的方向圖穩(wěn)定性。工作頻率范圍為2.2GHz-2.9GHz，覆蓋了WLAN頻段。

以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。