1.一种宽1dB增益带宽的法布里‑珀罗谐振腔天线,其特征在于,包含:微带天线、微带天线正上方的部分反射面以及设置在部分反射面正上方的人工电磁超表面。
其中,所述的微带天线为双面敷铜的第一介质基板,其上表面刻有微带馈线、底面是全敷铜作为地平面,其中金属地的大小和第一介质基板的大小相同。在第一介质基板的上方引入第二介质基板,其中第二介质基板为单面敷铜,在第二介质基板的上表面刻有十字型缝的方形贴片,其中第一介质基板第二介质基板中心对齐。
所述的部分反射面由双面敷铜的第三介质板,其中在第三介质基板的底面为方形贴片刻有四个L型槽缝,顶面是两个不同大小的重叠十字形贴片。其中第三介质基板的上下表面金属贴片共心对齐,位于馈源天线的正上方。
所述的电磁超表面为带有通孔的第四介质基板,通孔贯穿第四介质基板的上下表面,其中第四介质基板的通孔为围绕中心以方形环的形式向外延伸,最终除了中心孔外,围成两个方形环孔,且内环的圆孔直径与外环的圆孔直径大小不等。且内环圆孔圆心与外环圆孔圆心相隔一定距离。第四介质基板位于部分反射面的正上方。
2.如权利要求1所述的宽1dB增益带宽的法布里‑珀罗谐振腔天线,其特征在于,所述的微带天线采用50欧姆的馈线激励第一介质基板上的矩形贴片,进而耦合刻有十字型缝的方形贴片的第二介质基板。
3.如权利要求1所述的宽1dB增益带宽的法布里‑珀罗谐振腔天线,其特征在于,所述的第三介质基板下表面周期性排布设置多个大小相同的带有L型缝的方形贴片敷铜结构;所述的第三介质基板的上表面周期性排布设置多个大小相同的两个不同大小的重叠的十字型贴片结构。
4.如权利要求2所述的宽1dB增益带宽的法布里‑珀罗谐振腔天线,其特征在于,所述的微带馈电天线的第一介质基板和第二介质基板均采用Rogers4003c,其厚度为h1=h2=
0.5mm,相对介电常数为3.38,损耗正切角为0.0027。
5.如权利要求3所述的宽1dB增益带宽的法布里‑珀罗谐振腔天线,其特征在于,所述的部分反射面为双面敷铜的第三介质板。其中在第三介质基板为Rogers5880,其厚度h4=1mm介电常数为2.2,损耗正切角为0.0009。
6.如权利要求1所述的宽1dB增益带宽的法布里‑珀罗谐振腔天线,其特征在于,所述的第四介质基板采用Rogers4003c,其厚度为h5=0.5mm。
7.如权利要求1所述的宽1dB增益带宽的法布里‑珀罗谐振腔天线,其特征在于,所述的第二介质基板的下表面与第二介质基板的上表面的空间距离h6=0.3mm。
8.如权利要求1所述的宽1dB增益带宽的法布里‑珀罗谐振腔天线,其特征在于,所述的微带馈电天线第一介质基板底层的地平面与部分反射面第三介质基板的底层之间的间隔为h3,起初按照天线工作波长的1/2进行计算,并通过优化距离h3,确保得到最优带宽与增益。
9.如权利要求1所述的宽1dB增益带宽的法布里‑珀罗谐振腔天线,其特征在于,所述的电磁超材料第四介质基板加载到部分反射面上方的距离为h7,并通过优化距离h7,确保得到最优的带宽与最平稳的增益。
10.如权利要求1所述的宽1dB增益带宽的法布里‑珀罗谐振腔天线,其特征在于,所述的第一介质基板开设有多个固定孔,所述的第二介质基板、第三介质基板和第四介质基板对应第一介质基板开设有多个依次贯穿第二介质基板、第三介质基板和第四介质基板的固定孔,通过将尼龙介质支撑柱的一端固定设置在第一介质基板的固定孔内,另一端固定设置在第二介质基板、第三介质基板和第四介质基板的固定孔内,支撑第二介质基板、第三介质基板和第四介质基板使其置于微带天线的上方。