采用彎折線結構的緊湊型三模超材料單極天線研究

采用彎折線結構的緊湊型三模超材料單極天線研究

袁海軍1李軍偉2

(1.電子科技大學中山學院，廣東 中山 528402；2.電子科技大學，四川 成都 611731)

摘要：提出了一種采用彎折線結構的緊湊型三模超材料單極天線，該天線具有三種工作模式：負階諧振(NOR)、零階諧振(ZOR)和正階諧振(POR)。其中，零階諧振和正階諧振兩模融合成一個單一的通頻帶(4.3～5.6 GHz)，獲得雙頻段。天線的整體尺寸僅為33 mm×26 mm×1.6 mm。

關鍵詞：超材料；雙頻段；三模

基金項目：中山市科技計劃項目資助，項目編號：2013A3FC0287

收稿日期：2015-07-23

作者簡介：袁海軍(1966—)，男，湖南寧鄉人，副教授，研究方向：天線與微波器件。

0引言

近年來，作為實現超材料的一種典型途徑，復合左右手傳輸線結構的設計概念被廣泛應用于射頻器件。

復合左右手天線超材料的研究成果有很多，例如加載超材料的復合左右手三頻單極子天線[1]，由于諧振頻率的降低，可實現設計的小型化；寬帶零階超材料天線[2]，該天線使用了蘑菇型單元結構，當融合了負階和零階模式時，雖然增益低，但是獲得了較寬的帶寬；使用NRI-TL加載的印刷單極子天線[3]，超材料單元被直接集成為大約5.5 GHz的單極子天線，并產生了較低的頻帶。根據文獻[4]，本文在底部用一個彎折線，把底部貼片和地連接形成接地電感。適當地調整本構參數，零階諧振可以融合到正階諧振上，天線就具有了頂部交指電容在2.5 GHz形成的負階諧振、零階諧振和正階諧振融合時的單一通頻帶(4.3～5.6 GHz)，因此得到了三模和雙頻段。

1天線設計

天線結構模型如圖1所示，采用的基板為FR4，介電數為4.3，正切角損耗為0.025，厚度為1.6 mm，并采用50 Ω微帶線饋電。……