專利名稱：共面緊湊型光子晶體gps接收天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于光子晶體應用技術領域，具體涉及一種共面緊湊型光子晶體GPS接收天線。
背景技術：
光子晶體概念是由Eli Yablonovitch和Sajeev John在1987年各自獨立地提出來的。光子晶體是一種介電常數空間周期性變化、晶格常數可與光波長相比且具有光子帶隙結構，能控制光子傳播狀態(tài)的新型人工材料。光子晶體的基本特征是具有光子禁帶，頻率落在禁帶中的電磁波是禁止傳播的。光子晶體的另一個主要特征是光子局域。如果在光子晶體的周期性結構中摻入雜質或引入某種缺陷，那么和缺陷態(tài)頻率相吻合的光子將被局域在缺陷位置。光子晶體引入點缺陷形成微腔，引入線缺陷形成光波導，引入面缺陷形成完全鏡面。用光子晶體的獨特性質，基于光子晶體的光波導、濾波器、微腔、反射器等新型功能器 件相繼涌現。貼片天線是二十世紀七十年代出現的一種新型天線形式，是指在一個薄介質基片上，一面附上金屬薄層作為接地板，另一面用光刻腐蝕等方法做出一定形狀的金屬貼片，并利用同軸探針或微帶線對貼片饋電的一種天線。貼片天線由于結構簡單，體積小，重量輕，低剖面，電性能多樣化，能與載體共形，能和有源器件、電路集成為統(tǒng)一的組件，適合大規(guī)模生產等諸多優(yōu)點使其在通信、雷達及全球定位系統(tǒng)(GPS, Global Positioning System)接受天線等領域應用非常廣泛。但其也有缺陷，比如由于貼片天線的結構能支持表面波，而貼片天線中表面波的存在一方面使能量被束縛在介質層附近而不能輻射出去從而降低了天線的效率，另一方面在介質截斷處，電磁波會發(fā)生輻射和繞射，影響天線的方向圖，主要是引起后瓣增大和旁瓣起伏加大，使天線易受到電子干擾和欺騙。出于表面波、高次模、饋線損耗和介質損耗的影響，貼片天線存在著效率低、帶寬較窄、增益較低等不足。這些缺點一定程度上影響了貼片天線的應用，因此，急需對其進行改進，使其得到更好的應用。共面緊湊型光子晶體(UC-PBG :Unipalar Compact Photonic Bandgap)的出現為微帶貼片天線的改良提供了全新手段。UC-PBG結構設計緊湊，晶格結構都與貼片共面，對微帶天線的表面波具有很好的抑制作用，其金屬結構不需要與地之間鉆金屬孔相連，而是通過將晶格加工成感性連接支路和容性縫隙而形成并聯的二維LC網絡來實現對電磁波的抑制，這種結構不僅成本低，加工簡單，而且禁帶寬，更適合與標準的MMIC制造技術兼容。因此，共面緊湊型光子晶體結構在貼片天線上的應用研究日益受到關注。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種共面緊湊型結構光子晶體對GPS貼片天線進行的改進。本發(fā)明的技術方案一種共面緊湊型光子晶體GPS接收天線，包括介質基板，介質基板正面設置貼片天線，介質基板背面設置接地板，接地板中心設置饋電引腳，接地板上設置周期性分布的光子晶體結構。
所述每一個光子晶體結構單元由正方形的貼片和中間插入的電感線組成，相鄰光子晶體結構單元通過電感線連接。所述介質基板為陶瓷介質材料。本發(fā)明的技術效果本發(fā)明在普通陶瓷介質GPS接收天線上通過刻蝕或絲印工藝形成二維周期性分布的金屬面，其中的光子晶體圖案的每一個周期單元由正方形小貼片和中間插入的金屬細絲組成，相鄰單元之間的間隙提供了耦合電容，而細窄的分支線則提供了電感，通過并聯的二維LC網絡來實現對特定電磁波的抑制，達到提高性能的結果，本發(fā)明通過在貼片天線接地板引入共面緊湊型光子晶體，利用光子晶體的禁帶效應，抑制沿底板介質傳播的表面波，增加天線藕合到空間的電磁波輻射功率。對表面波的抑制可以提高天線的效率，從而改善天線的性能。
圖I為本發(fā)明正面結構示意圖； 圖2為本發(fā)明側面結構示意圖；圖3為本發(fā)明背面結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對發(fā)明作進一步說明，但不限于實施例。如圖I、圖2、圖3所示，一種共面緊湊型光子晶體GPS接收天線，包括介質基板1，介質基板I正面設置貼片天線2，介質基板I背面設置接地板，接地板中心設置饋電引腳4，接地板上設置周期性分布的光子晶體結構。每一個的光子晶體結構單元由正方形的貼片3和中間插入的電感線5組成，相鄰光子晶體結構單元通過電感線5連接。在普通陶瓷介質GPS接收天線上通過刻蝕或絲印工藝形成二維周期性分布的光子晶體結構單元，相鄰單元之間的間隙提供了耦合電容，而細窄的電感線5則提供了電感，通過并聯的二維LC網絡來實現對特定電磁波的抑制，達到提高性能的結果。
權利要求
1.一種共面緊湊型光子晶體GPS接收天線，包括介質基板(I )，介質基板(I)正面設置貼片天線(2)，介質基板(I)背面設置接地板，接地板中心設置饋電引腳(4)，其特征在于接地板上設置周期性分布的光子晶體結構。
2.根據權利要求I所述的共面緊湊型光子晶體GPS接收天線，其特征在于所述每一個光子晶體結構單元由正方形的貼片(3)和中間插入的電感線(5)組成，相鄰光子晶體結構單元通過電感線(5)連接。
3.根據權利要求I所述的共面緊湊型光子晶體GPS接收天線，其特征在于所述介質基板(I)為陶瓷介質材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種共面緊湊型光子晶體GPS接收天線，包括介質基板，介質基板正面設置貼片天線，介質基板背面設置接地板，接地板中心設置饋電引腳，接地板上設置周期性分布的光子晶體結構，每一個光子晶體結構單元由正方形的貼片和中間插入的電感線組成，相鄰光子晶體結構單元通過電感線連接；本發(fā)明通過在貼片天線接地板引入共面緊湊型光子晶體，利用光子晶體的禁帶效應，抑制沿底板介質傳播的表面波，增加天線藕合到空間的電磁波輻射功率，對表面波的抑制可以提高天線的效率，從而改善天線的性能。
文檔編號H01Q1/38GK102800964SQ20121030293
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權日2012年8月23日
發(fā)明者李勝, 劉劍林, 羅彥軍, 李吉云, 羅向陽, 謝強, 張青, 周瑞山, 陽元江, 韓玉成 申請人:中國振華集團云科電子有限公司