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本发明涉及一种基于超表面的宽带高增益雷达天线及应用，属于天线设计领域。其从上到下依次为超表面层（RogersRO3003C基板+周期性理想电导体矩形单元）、空气腔、辐射层（带矩形开槽的理想电导体贴片）、带矩形槽的接地平面及馈电层（微带线），工作于12.4GHz附近。通过特征模式分析优化超表面单元，空气腔改善阻抗匹配，微带线经接地平面矩形槽与辐射层缝隙耦合馈电。CST仿真显示，天线11.6‑13.4GHz阻抗带宽1800MHz，峰值增益8.37dBi，辐射效率近100%，可用于毫米波雷达，为其小型化与高性能化提供新思路。

本发明公开一种基于超表面结构的差分馈电圆极化滤波天线。本发明包括辐射结构和馈电结构两个组成部分：天线顶层的辐射结构是由周期性分布的超表面结构单元组成的超表面结构，在每个超表面结构单元的对角线上加载两个接地金属通孔；天线底层的馈电结构是由微带耦合线和U形槽线构成的滤波巴伦差分馈电结构。本发明圆极化滤波天线通带内的增益比较稳定，带外抑制明显，增益的频率选择性较好，实现了较好的滤波性能。此外，阻抗带宽和轴比带宽可以分开独立调节，使轴比频率更稳定。

本发明属于电磁超表面技术领域，具体公开了一种基于C波段卫星通信的RCS带内缩减圆极化超表面天线，包括从上至下层叠设置的第一超表面层、第一介质层、第二超表面层、第二介质层、开缝金属板、第三介质层和馈电天线层；其中第一超表面层由四组单元结构在二维方向彼此镜像排列而成，每组单元结构中两种方形切角贴片非接触排列；第二超表面层由四组单元结构在二维方向彼此镜像排列而成，每组单元结构中L型谐振环呈阵列排列；方形切角贴片与L型谐振环总数量相同，每个方形切角贴片的下方设有一个L型谐振环。该天线能够适用于卫星通信，能够在4‑10.5GHz实现雷达散射截面的缩减，在电磁隐身技术方面有巨大的应用价值。

本发明公开了一种宽波束低剖面全向圆极化超表面天线，包括上层介质基板、下层介质基板、位于上层介质基板上表面的圆形超表面、位于上层介质基板和下层介质基板之间的一分四馈电网络和位于下层介质基板下表面的接地面；同轴线馈电穿过接地面和下层介质基板，与一分四馈电网络接触进行馈电，与一分四馈电网络接触后向上辐射至圆形超表面；圆形超表面包括星形结构贴片和均匀分布在所述星形结构贴片周围一圈的多个六边形贴片；每个六边形贴片为非均匀截角贴片。

本发明公开了一种应用于海上通信的单层双频圆极化超表面天线，包括介质基板、位于介质基板上表面的超表面阵列和位于介质基板下表面的共面波导馈电结构；超表面阵列由n×n个正方形贴片组成，每个正方形贴片均为截角正方形贴片，且在每个正方形贴片的中心处开凿由一竖直缝隙；位于超表面阵列第一行的正方形贴片的尺寸与位于超表面阵列第n行的正方形贴片的尺寸相同，且均小于位于超表面阵列其他行的正方形贴片的尺寸；本发明天线具有结构稳定、低剖面、双频圆极化和宽带等优势，可应用于海上无线通信和无线定位等领域。

本发明公开了一种涡旋型的多层超表面阵列天线，该阵列天线由两个以上移相单元排列组成的阵列相位板；所述移相单元包括上下连接的上介质层和下介质层所述上介质层的上表面、上介质层与下介质层的连接面、下介质层的底面均设有金属贴片；所述的金属贴片由外圆环和内圆环组成；所述的阵列相位板按逆时针划分第一象限至第八象限，每个象限内金属贴片的外圆环的内半径相同，且外圆环的内半径随第一象限至第八象限依次减小。本发明具有非常优越的入射波透射涡旋效果，透射效率可以达到70％以上，并且具有很好的能量传输效率；此外本发明结构简单，移相单元的单位面积利用率高，而且具有制造工艺简单、成本低廉的优点。

本实用新型涉及新型人工电磁材料领域，具体是一种小型化宽带超表面层天线，包括四层金属机构和三层介质基板机构，四层所述金属机构包括第一层超表面层、第二层超表面层、金属地层和微带馈线层，三层所述介质基板机构包括上层介质基板、中间介质基板和下层介质基板，所述上层介质基板、中间介质基板和下层介质基板自上而下依次设置，且上层介质基板、中间介质基板和下层介质基板位于四层金属机构之间，所述第一层超表面层附着在上层介质基板的上表面，所述第二层超表面层附着在中间介质基板，本实用新型解决了传统微带贴片天线的窄带缺陷，并且在保持天线高性能的同时使得天线的尺寸尽可能地小，可以应用于各种可穿戴通信设备中。