一种宽带低副瓣太赫兹微带天线

本发明涉及天线，特别是指一种宽带低副瓣太赫兹微带天线。

背景技术：

0、技术背景

1、近年来，太赫兹通信系统因其在高速无线通信、成像和传感等领域的潜在应用而备受关注。随着对大带宽、高数据速率传输需求不断增长，作为太赫兹通信系统的关键部件的太赫兹天线也越来越受到研究者的重视。当前太赫兹天线的主要形式有太赫兹喇叭天线、太赫兹透镜天线以及太赫兹微带天线等，太赫兹喇叭天线具有宽带宽、高增益等优点，太赫兹透镜天线具有高增益、高精度等优点，但它们与太赫兹微带天线相比，都具有较高的纵向尺寸，不利于在便携式无线终端集成。传统的太赫兹微带天线通常具有较窄的工作带宽和较高的副瓣电平，这些缺点严重限制了它们在太赫兹通信系统中广泛应用。

技术实现思路

1、本发明提供一种宽带低副瓣太赫兹微带天线，以解决微带天线存在带宽不足，副瓣电平较高的的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种宽带低副瓣太赫兹微带天线，所述天线包括：

4、第一介质基板；

5、加载有半圆形补偿块的切比雪夫线阵单元，位于所述第一介质基板表面；

6、第二介质基板，与所述第一介质基板的表面相对平行设置；

7、蚀刻有i型槽且加载有半圆形补偿块的寄生单元，位于所述第二介质基板表面；

8、接地板，位于所述第一介质基板背面；

9、空气层，位于所述第一介质基板与所述第二介质基板之间，所述空气层用于增强切比雪夫线阵单元和寄生单元之间的电容效应，抵消天线部分电感效应，拓宽天线的阻抗带宽。

10、在一种可选的实施例中，所述空气层的高度为0.16mm-0.24mm。

11、在一种可选的实施例中，所述切比雪夫线阵单元包括50ω微带馈电线和至少一对辐射贴片。

12、在一种可选的实施例中，所述寄生单元包括至少一对寄生贴片；

13、所述寄生贴片包括一个i型槽和至少一对半圆形补偿块。

14、在一种可选的实施例中，所述辐射贴片包括至少一对半圆形补偿块；

15、所述50ω微带馈电线包括至少一个分支的串联段；

16、所述辐射贴片通过所述串联段连接至50ω微带馈电线。

17、在一种可选的实施例中，所有所述辐射贴片的宽度相同，长度从中间到两边递减，且所述辐射贴片沿所述馈线串联段的中心轴对称设置。

18、在一种可选的实施例中，所述辐射贴片的长度根据道尔夫-切比雪夫线阵电流分布方法计算得到。

19、在一种可选的实施例中，所述寄生单元在水平面的投影与所述切比雪夫线阵单元在水平面的投影重合。

20、在一种可选的实施例中，所述切比雪夫线阵单元中辐射贴片的数量与所述寄生单元中寄生贴片的数目相同。

21、在一种可选的实施例中，所述第一介质基板与所述第二介质基板的介电常数相同，厚度相同。

22、本发明的有益效果如下：

23、本发明提供的天线采用双层结构，通过在上层介质基板上的寄生单元蚀刻i型槽，进一步扩展了天线的阻抗带宽；在切比雪夫线阵单元上加载补偿块，进一步地降低了天线的副瓣电平。在第一介质基板与第二介质基板之间设置空气层，使得切比雪夫线阵单元和寄生单元之间的电容效应进一步地增强，有效抵消了该天线部分电感效应，天线的阻抗带宽得到了扩展。本发明提供的天线最大增益在13.5dbi，可以实现远距离通信。本发明提供的天线具有宽带宽、低副瓣电平、体积小，设计灵活，适合大规模生产的优点，同时能够实现高分辨率、高精度，强抗干扰能力，可以应用于快速和安全的数据传输、生物医学、雷达和太赫兹成像等。

技术特征：

1.一种宽带低副瓣太赫兹微带天线，其特征在于，所述天线包括：

2.根据权利要求1所述的一种宽带低副瓣太赫兹微带天线，其特征在于，所述空气层的高度为0.16mm-0.24mm。

3.根据权利要求1所述的一种宽带低副瓣太赫兹微带天线，其特征在于，所述切比雪夫线阵单元包括50ω微带馈电线和至少一对辐射贴片。

4.根据权利要求1所述的一种宽带低副瓣太赫兹微带天线，其特征在于，所述寄生单元包括至少一对寄生贴片；

5.根据权利要求3所述的一种宽带低副瓣太赫兹微带天线，其特征在于，所述辐射贴片包括至少一对半圆形补偿块；

6.根据权利要求5所述的一种宽带低副瓣太赫兹微带天线，其特征在于，所有所述辐射贴片的宽度相同，长度从中间到两边递减，且所述辐射贴片沿所述馈线串联段的中心轴对称设置。

7.根据权利要求6所述的一种宽带低副瓣太赫兹微带天线，其特征在于，所述辐射贴片的长度根据道尔夫-切比雪夫线阵电流分布方法计算得到。

8.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述寄生单元在水平面的投影与所述切比雪夫线阵单元在水平面的投影重合。

9.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述切比雪夫线阵单元中辐射贴片的数量与所述寄生单元中寄生贴片的数目相同。

10.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一介质基板与所述第二介质基板的介电常数相同，厚度相同。

技术总结
本发明提供一种宽带低副瓣太赫兹微带天线，属于天线技术领域。包括：第一介质基板；加载有半圆形补偿块的切比雪夫线阵单元，位于第一介质基板表面；第二介质基板，与第一介质基板的表面相对平行设置；蚀刻有I型槽且加载有半圆形补偿块的寄生单元，呈悬置状印刷在第二介质基板底部；接地板，位于第一介质基板背面；空气层，位于第一介质基板与第二介质基板之间。本发明天线具有宽带宽、低副瓣电平、体积小，设计灵活，适合大规模生产的优点，同时能够实现高分辨率、高精度，强抗干扰能力，可以应用于快速和安全的数据传输、生物医学、雷达和太赫兹成像等。

技术研发人员：宋健,李宏伟,窦江玲,沈韬,王青旺,丁鹏辉,张苗
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15