專利名稱：一種單胞結(jié)構(gòu)為正方形的高介微波復(fù)合功能材料天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種單胞結(jié)構(gòu)為正方形的高介微波復(fù)合功能材料天線。
背景技術(shù)：
通信技術(shù)的飛速發(fā)展，對通信器件的小型化、集成度的要求日益提高。具有高介電常數(shù)，高熱穩(wěn)定性、低損耗的微波陶瓷材料因可滿足通信元器件小型化與集成度的要求，在各種通信元器件中的應(yīng)用越來越廣。電磁禁帶結(jié)構(gòu)材料(Electromagnetic Bandgap，(EBG))，又稱光子禁帶材料(Phototic Bandgap，PBG)或光子晶體，是二十世紀(jì)八十年代末提出的新概念與新材料，它是由不同介電常數(shù)的材料通過周期性排列或在常規(guī)介電材料中引入人工周期性結(jié)構(gòu)而形成的新型的復(fù)合功能材料。由于周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)的存在使電磁波在某一特定的頻率禁帶內(nèi)不能傳播。在高介微波陶瓷材料中引入光子晶體技術(shù)，在保證元器件小型化與集成度要求的同時，可大大改善高介材料微波元件所存在的效率與帶寬方面的不足，全面提升產(chǎn)品的質(zhì)量。如對天線而言，可大大提高其增益，輻射效率與帶寬；對濾波器而言可提高其帶寬與頻響特性；對諧振器而言，可提高其Q值(品質(zhì)因子)。總之，我們采用高介微波陶瓷材料與光子晶體技術(shù)開發(fā)的這種新型高介復(fù)合功能材料，在對產(chǎn)品小型化、集成度、通信帶寬與增益等要求日益提高的現(xiàn)代通信技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用前景。
組分為Sr1-xBaxTiO3(X＝0.05～0.95)的高介微波陶瓷材料是一普通的鐵電材料，它可以通過標(biāo)準(zhǔn)陶瓷制備工藝制備。其相對介電常數(shù)為200～1200，損耗角tanδ＝10-2～10-3。而且其介電常數(shù)的值可通過調(diào)節(jié)鍶鋇比的值X而大幅度改變，這種材料高介、低損耗的這一特點使其在移相器，變?nèi)萜鞯任⒉ㄔ骷幸勋@得廣泛應(yīng)用。但對天線應(yīng)用而言，隨著介電常數(shù)的提高，表面波損耗不斷增大，天線的輻射效率也越來越差，而且?guī)捯脖容^窄，因此這種材料在天線中難以應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種小型化、高集成度的高介微波復(fù)合功能材料天線，利用周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)能夠使電磁波在某一特定的頻率禁帶內(nèi)不能傳播的特性，使得高介微波復(fù)合功能材料能夠充分發(fā)揮其高介電性能。
為達(dá)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案，
一種單胞結(jié)構(gòu)為正方形的高介微波復(fù)合功能材料天線，所述高介微波復(fù)合功能材料可采用組分為Sr1-xBaxTiO3(X＝0.05～0.95)的高介微波陶瓷材料，在其表面設(shè)有周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)，這種帶周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)的高介微波復(fù)合功能材料既可用作各種天線的基板材料，同時也可作天線的輻射介質(zhì)使用。
本實用新型中，陶瓷表面的周期性電磁禁帶結(jié)構(gòu)可以采用標(biāo)準(zhǔn)光刻工藝制備或化學(xué)電鍍方法制備。金屬可選用銅，銀，鋁，金等。
所述電磁禁帶結(jié)構(gòu)為多個正方形單胞組成的平面結(jié)構(gòu)，所述單胞邊緣設(shè)有四條平行于單胞四條邊的空白條，所述單胞中部設(shè)有兩根互相垂直并互聯(lián)的一個周期的方波形空白帶，每一所述空白帶的兩端分別與兩所述空白條的中部連通，所述單胞結(jié)構(gòu)除空白條與空白帶之外的部分為導(dǎo)電塊。
本實用新型通過與周期性電磁禁帶結(jié)構(gòu)結(jié)合制造的天線，在實現(xiàn)小型化的同時，確保有較高的幅射效率與增益。在GPS(頻率f＝1.575GHz)，2G PCS(頻率f＝1.8GHz)，3G PCS(頻率f＝1.7～2.1GHz)、802.11藍(lán)牙通信(頻率f＝2.4～2.5GHz)以及802.16WIMAX(頻率f＝3.4～3.53GHz)等無線通信領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1為實施例電磁帶隙結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
一種單胞結(jié)構(gòu)為正方形的高介微波復(fù)合功能材料天線，所述高介微波復(fù)合功能材料采用組分為Sr1-xBaxTiO3的高介微波陶瓷材料。以該高介微波陶瓷材料為介質(zhì)，通過標(biāo)準(zhǔn)光刻工藝或化學(xué)電鍍方法在該介質(zhì)表面制備周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)，圖中電磁帶隙結(jié)構(gòu)可采用金屬銅、銀、鋁或金等材質(zhì)。
如圖1所示，所述電磁禁帶結(jié)構(gòu)為多個正方形單胞組成的平面結(jié)構(gòu)，所述單胞邊緣設(shè)有四條平行于單胞四條邊的空白條，所述單胞中部設(shè)有兩根互相垂直并互聯(lián)的一個周期的方波形空白帶，每一所述空白帶的兩端分別與兩所述空白條的中部連通，所述單胞結(jié)構(gòu)除空白條與空白帶之外的部分為導(dǎo)電塊。
通過調(diào)節(jié)圖中單胞中幾何尺寸的大小，實現(xiàn)調(diào)控復(fù)合功能材料的禁帶頻率及寬度。
權(quán)利要求1.一種單胞結(jié)構(gòu)為正方形的高介微波復(fù)合功能材料天線，包括表面設(shè)有周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)的介質(zhì)板，其特征在于所述電磁禁帶結(jié)構(gòu)為多個正方形單胞組成的平面結(jié)構(gòu)，所述單胞邊緣設(shè)有四條平行于單胞四條邊的空白條，所述單胞中部設(shè)有兩根互相垂直并互聯(lián)的一個周期的方波形空白帶，每一所述空白帶的兩端分別與兩所述空白條的中部連通，所述單胞結(jié)構(gòu)除空白條與空白帶之外的部分為導(dǎo)電塊。
專利摘要一種單胞結(jié)構(gòu)為正方形的高介微波復(fù)合功能材料天線，所述高介微波復(fù)合功能材料可采用組分為Sr
文檔編號H01Q1/38GK2796140SQ20052004166
公開日2006年7月12日 申請日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
發(fā)明者賀連星, 劉曉晗, 殷杰羿, 丁振宇, 資劍, 李毅 申請人:上海聯(lián)能科技有限公司, 上海慧方聯(lián)能通信技術(shù)有限公司, 上海方盛信息科技有限責(zé)任公司