1.本实用新型涉及无线通信领域中的天线设计技术，特别涉及一种用于提高天线增益和波束宽度的人工磁导体结构。
背景技术：
2.雷达的径向距离和视角与发射天线和接收天线的增益直接相关，增益越高，径向距离越远。天线增益往往受到天线孔径大小的限制，这是因为雷达板尺寸大小要求上的限制。天线增益也受到馈电以及雷达罩损耗和其他损耗影响。除了径向距离要求外，视角范围也非常重要，所以要达到雷达一定的标准，不只天线增益要增加，天线波束宽度也需要提高。尤其是对于天线阵列金属贴片特别是单层基片天线设计，提高天线增益并不容易。
技术实现要素：
3.本实用新型提出了一种用于提高天线增益和波束宽度的人工磁导体结构，通过增加人工磁导体，比如利用新型人工电磁材料的特性来增加天线阵列性能，从而通过人工磁导体在频率中心性质反射相位为零进而改善天线性能。
4.具体的，本实用新型所述的一种用于提高天线增益和波束宽度的人工磁导体结构，所述结构包括介质基板，及设置与所述介质基板上表面的金属贴片，进一步的，还包括人工磁导体，所述人工磁导体设置于所述金属贴片的四边角处，且分别左右和上下对称分布。
5.其中，所述人工磁导体为多边环多边形方片，或圆环圆片形中任一种或其组合。
6.作为另一优选的，所述人工磁导体设置还可以设置于所述金属贴片的周围，且呈对称或不对称分布。
7.所述金属贴片由至少1个单元组成，但不限于此；每个单元振幅遵从泰勒分布。
8.进一步的，所述人工磁导体呈阵列式分布。
9.所述人工磁导体阵列的列与所述人工磁导体为平行方向，所述人工磁导体阵列的行与所述人工磁导体为垂直方向。
10.进一步的，所述列以所述人工磁导体为中心左右对称；且与所述人工磁导体距离最近的列，与所述人工磁导体间的距离设置一样。
11.所述人工磁导体的上下阵列间距设置为一预设值，可根据具体需求尺寸进行适应增或减。
12.所述人工磁导体为一等行等列式分布。
13.所述人工磁导体还可以为一等行不等列式，或不等行等列式分布，或不等行不等列，均不限于此。
14.综上所述，本实用新型提供一种用于提高天线增益和波束宽度的人工磁导体结构，通过在天线阵列金属贴片四边添加人工磁导体，改善天线性能。且通过进一步的仿真证明，增加人工磁导体的天线阵列比起传统天线阵列在带宽没有大的改变情况下增益提高了
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附图说明
15.图1为传统天线阵列金属贴片。
16.图2为一实施例中的天线阵列金属贴片添加方环方片人工磁导体示意图。
17.图3为一实施例中的天线阵列金属贴片添加圆环圆片人工磁导体示意图。
18.图4为一实施例中的反射系数对比结果示意图。
19.图5为一实施例中的h面方向图对比结果。
20.图6为一实施例中的e面方向图对比结果。
具体实施方式
21.下面将结合具体实施例及附图对本实用新型的一种用于提高天线增益和波束宽度的人工磁导体结构，作进一步详细描述。
22.如图1所示为传统天线阵列金属贴片, 用于77ghz汽车雷达中，其中，展示了1
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6 天线阵列金属贴片。
23.而本发明即在所述传统天线阵列金属贴片的基础上，在所述金属贴片的四边角处设置人工磁导体且分别左右和上下对称分布，均不限于此。
24.作为优选的，所述人工磁导体设置还可以设置于所述金属贴片的周围，且呈对称或不对称分布，均不限于此。
25.所述人工磁导体为多边环多边形方片，或圆环圆片形中任一种或其组合。例如，所述人工磁导体为方环方片（如图2所示），其中，（a）为整体布置示意图，（b）即为所述方环方片排布形式；或圆环圆片形（如图3所示）中任一种或其组合，其中，（a）为采用圆环圆片形的整体布置示意图，（b）即为所述圆环圆片形排布形式示意图。其中，优选的，所述方环方片和所述圆环圆片的单元尺寸是按超频率设计的，例如所述方环方片或圆环圆片单元优选为0.9mm
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0.9mm；但不限于此。
26.所述金属贴片由至少1个单元组成，但不限于此；每个单元振幅遵从泰勒分布。
27.进一步的，所述人工磁导体呈阵列式分布。
28.所述人工磁导体阵列的列与所述人工磁导体为平行方向，所述人工磁导体阵列的行与所述人工磁导体为垂直方向。
29.进一步的，所述列以所述人工磁导体为中心左右对称；且与所述人工磁导体距离最近的列，与所述人工磁导体间的距离设置一样。
30.所述人工磁导体的上下阵列间距设置为一预设值，可根据具体需求尺寸进行适应增或减。
31.所述人工磁导体为一等行等列式分布。
32.所述人工磁导体还可以为一等行不等列式，或不等行等列式分布，或不等行不等列，均不限于此。
33.进一步的，对上述天线金属贴片结构进行性能仿真，如图4所示，分别为无人工磁导体，和采用圆环圆片形或方环方片时的天线反射系数对比图，带宽还可以保持不变。
34.同理，对上述天线金属贴片结构进行h面方向的性能测试，如图5所示，由所述测试
图也可知，增加人工磁导体前后的天线阵列在h面方向的增益增加了1
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35.进一步的，对上述天线金属贴片结构进行e面方向的性能仿真，如图6所示，在e面方向上，增益也增加了，可是不是很明显因为人工磁导体是分布在h面上的。综上可知，增加人工磁导体的天线阵列比起传统天线阵列在带宽没有大的改变情况下增益提高了1
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36.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：
1.一种用于提高天线增益和波束宽度的人工磁导体结构，所述结构包括介质基板，及设置与所述介质基板上表面的金属贴片，其特征在于，还包括人工磁导体，所述人工磁导体设置于所述金属贴片的四边角处，且分别左右和上下对称分布。2.根据权利要求1所述的人工磁导体结构，其特征在于，所述人工磁导体为多边环多边形方片，或圆环圆片形中任一种或其组合。3.根据权利要求1所述的人工磁导体结构，其特征在于，所述人工磁导体设置还包括：设置于所述金属贴片的周围，且呈对称或不对称分布。4.根据权利要求1所述的人工磁导体结构，其特征在于，所述金属贴片由至少1个单元组成，每个单元振幅遵从泰勒分布。5.根据权利要求1所述的人工磁导体结构，其特征在于，所述人工磁导体呈阵列式分布。6.根据权利要求5所述的人工磁导体结构，其特征在于，所述人工磁导体阵列的列与所述人工磁导体为平行方向，所述人工磁导体阵列的行与所述人工磁导体为垂直方向。7.根据权利要求6所述的人工磁导体结构，其特征在于，所述列以所述人工磁导体为中心左右对称；且与所述人工磁导体距离最近的列，与所述人工磁导体间的距离设置一样。8.根据权利要求7所述的人工磁导体结构，其特征在于，所述人工磁导体的上下阵列间距设置为一预设值。9.根据权利要求8所述的人工磁导体结构，其特征在于，所述人工磁导体为一等行等列式分布。10.根据权利要求8 所述的人工磁导体结构，其特征在于，所述人工磁导体为一等行不等列式，或不等行等列式，或不等行不等列分布。
技术总结
本实用新型提供一种用于提高天线增益和波束宽度的人工磁导体结构，通过在在天线阵列金属贴片四边添加人工磁导体，改善天线性能。且通过进一步的仿真证明，增加人工磁导体的天线阵列比起传统天线阵列在带宽没有大的改变情况下增益提高了1
技术研发人员：叶秀美 黄震
受保护的技术使用者：惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司
技术研发日：2021.01.27
技术公布日：2021/10/18
再多了解一些
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