CN103236580B - 一种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线 - Google Patents
一种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线，该复合贴片天线包括四层介质基板、金属接地板、矩形框金属辐射片、微带馈线、螺旋金属线、金属谐振环和金属条。该复合结构的介质基板有四层，第一、三层相对介电常数为10，二、四层为2.0。激励源采用Gaussian离散源，通过微带馈线给贴片天线馈电。本发明在某一频率附近，这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线对电磁能量的局域化程度有了明显的提高，导致天线增益明显增大，并表现为较低的回波损耗，较好地改善了天线的性能，可广泛应用于移动通信、卫星通信以及航空航天等领域。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线。
背景技术
E.Yablonovitch和S.John于1987年提出光子晶体的概念，光子晶体是指折射率在空间呈周期性分布的结构，电磁波在该晶体内部传输的特性类似于电子在半导体晶体中的运动特性，故又称为光子晶体或电磁晶体，当电磁波入射电磁(光子)晶体时，在某一频率范围可以禁止电磁波传播,该频率范围称为频率禁带，简称为禁带。1989年Yablonovitch与Gmitte率先制作了由九层苯乙烯板构成的具有8000个“原子”的光子晶体，并在6.5GHz的微波频段上观察到了一个超过2GHz的禁带，这一特性使得电磁(光子)晶体已应用到微波电路、天线等许多方面，光子晶体结构被应用于多种新型天线称为光子晶体天线，由于其体积小、重量轻、低剖面、成本低、易加工、有效展宽天线的带宽、改善天线的方向性和大幅度提高天线的辐射效率等优点使得它在移动通信、卫星通信以及航空航天等众多领域发挥它的作用。
左手材料(LHM)是一种新型周期结构的人工电磁媒质，其介电常数和磁导率同时为负，因此，当电磁波在这种双负介质材料中传播时，波传播的电矢量、磁矢量和波矢量三者满足左手定则，所以被称为左手材料(或称负折射材料)。它作为一种新型的人工电磁材料，引起了人们极大的研究兴趣。早在1968年，V.G.Veselageo就从理论上研究了LHM中的反常电磁现象；2000年，Smith等人首次发现用特殊微结构周期排列的复合介质可以在微波波段同时得到负的介电常量和负的磁导率，从而从实验上验证了这种材料可以通过人工方法制得。LHM的反常电磁特使它在光与电磁波领域存在的重要应用价值。
本发明通过对一种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线体系的研究，得到对应的性能参数，运用Nicolson-Ross-Weir(NRW)方法算出这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线等效折射率。研究结构表明，这种基于光子晶体结构的多层复合左手媒质矩形框贴片天线在某一频率附近，电磁能量的局域化程度有了明显的提高，对比普通的贴片天线，增益明显增大，并表现为较低的回波损耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于光子晶体结构的多层复合贴片天线，在某频率范围内，加强了电磁波共振强度，提高了电磁能量的局域化程度，从而降低天线的回波损耗，增大了增益。
为解决上述技术问题，本发明的一种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线包括第一层介质基板1、第二层介质基板2、第三层介质基板3、第四层介质基板4、复合贴片天线7、螺旋金属线8、细金属条9、弯金属条10、金属谐振环11、金属接地板12，第一层介质基板1、第二层介质基板2、第三层介质基板3、第四层介质基板4、金属接地板12依次叠加，复合贴片天线7由矩形框金属辐射片5和微带馈线6组成，微带馈线6通过金属导线与激励源相连，用于对矩形框金属辐射片5馈电，复合贴片天线7固定在第一层介质基板1的正面，在第一层介质基板1的正面还设有周期性排列的螺旋金属线8、细金属条9和弯金属条10，第二层介质基板2与第四层介质基板4结构相同，正面都贴有周期性排列的细金属条9和金属谐振环11，第三层介质基板3正面固定有螺旋金属线8和细金属条9，其排布与第一层介质基板1的螺旋金属线8和细金属条9的排布相同，第四层介质基板4的反面贴有金属接地板12，金属接地板12通过金属导线与激励源相连。
第一层介质基板1、第二层介质基板2、第三层介质基板3、第四层介质基板4正面都采用电路板刻蚀技术，在第一层介质基板1上刻蚀出矩形框金属辐射片5、微带馈线6、螺旋金属线8、细金属条9和弯金属条10，6×6个螺旋金属线8周期排列在矩形框金属辐射片5内，6×6个螺旋金属线8间排列6根细金属条9，2根弯金属条10固定在层介质基板1边缘。第二层介质基板2与第四层介质基板4正面刻蚀出细金属条9和金属谐振环11，6根细金属条9嵌在6×6周期性排列的金属谐振环11间。第三层介质基板3正面刻蚀的螺旋金属线8、细金属条9，其排布和第一层介质基板1的螺旋金属线8、细金属条9的排布相同。第四层介质基板4反面贴有金属接地板12，上面挖有4个空气孔。微带馈线6一端通过金属导线与激励源相连，另一端与矩形框金属辐射片5相连，用于作为矩形框金属辐射片3的电波信号馈入源。
第一层介质基板1、第二层介质基板2、第三层介质基板3、第四层介质基板4长和宽相同：长均为360mm，宽均为360mm，第一层介质基板1和第三层介质基板3的相对介电常数均为10，厚度均为D1=3mm，第二层介质基板2和第四层介质基板4的相对介电常数均为2.0，厚度均为2mm。第一层介质基板1正面固定有宽度D2=4mm的矩形框金属辐射片5，矩形框金属辐射片5外框边长L2=304mm，内框边长L3=296mm，矩形框金属辐射片5的外框距第一层介质基板1边缘D9=28mm。矩形框金属辐射片5内嵌入的6×6周期性排列的螺旋金属线8，线宽D11=1.9mm，相邻线间隔D12=1.9mm，最小内径R1=1.9mm，最大外径R2=19mm，第二外径R3=17.1mm，相邻螺旋金属线中心间距D7=D8=44.8mm，所述的螺旋金属线8间嵌入的6根细金属条9，细金属条9长H4=260mm，宽L4=5mm，间距D3=D4=D5=D6=39.8mm，2根弯金属条10固定在第一层介质基板(1)边缘，弯金属条10宽D10=20mm，两根弯金属条10的间距L6=20mm。第二层介质基板2与第四层介质基板4结构相同，正面贴有6×6周期性排列的金属谐振环11，金属谐振环11的外环边长L7=32mm，内环边长L8=22mm，环的线宽D19=3mm，线间距D20=2mm，环开口D21=D22=6mm，相邻金属谐振环11中心间距D17=D18=44.8mm。金属谐振环11间嵌入6根260mm×5mm细金属条9，间距D13=D14=D15=D16=39.8mm。第三层介质基板3正面贴有螺旋金属线8、细金属条9，其排布和尺寸和第一层介质基板1的螺旋金属线8、细金属条9结构相同。第四层介质基板4反面贴有360mm×360mm金属接地板12，厚度较薄，上面挖有4个空气孔，空气孔尺寸为：长L9=300mm，宽H9=40mm，相邻孔间距D27=50mm。微带馈线6的长为28mm，宽为L5=4.7mm，激励源通过金属导线一端与微带馈线6相连，一端与金属接地板12相连，激励源采用Gaussian离散源，通过微带馈线6给矩形框金属辐射片5馈电。
为了验证本发明的有效性，将上述基于左手材料效应和光子禁带效应的多层复合左手材料矩形框贴片天线结构利用仿真软件XFDTD进行测试，该软件是美国REMCOM公司开发的基于电磁数值计算方法FDTD(时域有限差分法)的全波三维电磁仿真软件，该软件仿真结果可靠性高。通过该软件的仿真测试，可以得到天线性能对应的性能参数值，如回波损耗（s11，也称为反射系数）、传输系数（s21）、电压驻波比（VSWR）和增益（Gain）等。通过分析这些数值，可以比较出天线性能的优劣。
本发明是通过对普通贴片天线加入了左手材料结构组合形成一种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线，其特性表现为较低的回波损耗和较大的天线增益,从理论的角度分析其原因为：一方面，在贴片天线的基底介质上加入了左手媒质光子晶体结构之后，就会形成电磁(光子)禁带，抑制沿基底底板介质传播的表面波，从而增加电磁波向自由空间的反射能量；另一方面，在f=4.50GHz频率处产生的电磁波共振态，使得每一层复合结构的介电常数和磁导率均为负值，其折射率也是均为负值，形成电磁波的“隧道”效应和倏逝波的放大作用，由此，大大加强了电磁波共振强度，它使得如此的多层复合左手媒质光子晶体结构对电磁能量的局域化程度有了明显的提高，导致天线增益明显增大，并表现为较低的回波损耗，由此，增加了天线耦合到空间的电磁波辐射功率，从而提高了贴片天线增益和信噪比，较好地改善了天线的性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线正面结构示意图，其中：
1-第一层介质基板；2-第二层介质基板；3-第三层介质基板；4-第四层介质基板；5-矩形框金属贴片天线；6-微带馈线；7-复合贴片天线；8-螺旋金属线；9-细金属条；10-弯金属条。
图2是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线螺旋金属线正面结构示意图；
图3是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线的第二、四层介质基板正面结构示意图（第二、四层介质基板结构相同），其中：
2-第二层介质基板；4-第四层介质基板；9-细金属条；11-金属谐振环。
图4是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线金属谐振环正面结构示意图；
图5是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线的第三层介质基板正面结构示意图；
3-第三层介质基板；8-螺旋金属线；9-细金属条。
图6是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线金属接地板结构示意图，其中：
12-金属接地板。
图7是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线各层结构组合示意图；
图8是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线第一层含左手材料的介质的介电常数εr、磁导率μr和折射率n；
图9是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线第二、四层含左手材料的介质的介电常数εr、磁导率μr和折射率n；
图10是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线第三层含左手材料的介质的介电常数εr、磁导率μr和折射率n。
图11是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线回波损耗示意图；
图12是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线增益示意图；
图13是本发明一种多层复合左手材料矩形框贴片天线电压驻波比示意图；
具体实施方式
采用电路板刻蚀技术，如图1所示的这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线结构，在第一层介质基板1正面分别刻蚀矩形框金属辐射片5、微带馈线6、螺旋金属线8、细金属条9、弯金属条10。第二层介质基板2和第四层介质基板4正面刻蚀细金属条9和金属谐振环11。第三层介质基板3刻蚀细金属条9和金属螺旋线8。第四层介质基板4反面贴有金属接地板12。微带馈线6连接着矩形框金属辐射片5，作为矩形框金属辐射片5的电波信号馈入源。
本发明是一种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线，如图1所示，这种多层复合左手材料矩形框贴片天线有4层介质基板，4层介质基板叠加后的尺寸为360mm×360mm×10mm。第一层介质基板1、第二层介质基板2、第三层介质基板3、第四层介质基板4长和宽相同：长为360mm，宽为360mm，第一层介质基板1和第三层介质基板3的相对介电常数为10，厚度D1=3mm，第二层介质基板2和第四层介质基板4的相对介电常数为2.0，厚度为2mm。
第一层介质基板1正面固定有螺旋金属线8、细金属条9、弯金属条10、复合贴片天线7，复合贴片天线7由矩形框金属辐射片5与长为28mm，宽L5=4.7mm的微带馈线6相连构成。矩形框金属辐射片5宽度D2=4mm，矩形框金属辐射片5外框边长L2=304mm，内框边长L3=296mm，外框距第一层介质基板1边缘D9=28mm。矩形框金属辐射片5内嵌入的6×6周期性排列的螺旋金属线8，线宽D11=1.9mm，相邻线间隔D12=1.9mm，最小内径R1=1.9mm，最大外径R2=19mm，第二外径R3=17.1mm，相邻螺旋金属线中心间距D7=D8=44.8mm，除了中间两列，每列螺旋金属线8间嵌入的一根细金属条9，边缘两列螺旋金属线8与矩形框金属辐射片5之间各嵌入一根细金属条9，第一层介质基板1上共嵌入6根细金属条9，细金属条9长H4=260mm，宽L4=5mm，除了中间两列，各细金属条9的间距为D3=D4=D5=D6=39.8mm。第三层介质基板3正面贴有螺旋金属线8、细金属条9，其排布及尺寸和第一层介质基板1的螺旋金属线8、细金属条9的相同。2根弯金属条10固定在第一层介质基板1边缘，弯金属条10宽D10=20mm，两根弯金属条10的间距L6=20mm。第二层介质基板2与第四层介质基板4结构相同，其正面贴有6×6周期性排列的金属谐振环11，金属谐振环11的外环边长L7=32mm，内环边长L8=22mm，环的线宽D19=3mm，线间距D20=2mm，环开口D21=D22=6mm，相邻金属谐振环11中心间距D17=D18=44.8mm。除了中间两列，每列金属谐振环11间嵌入一根细金属条9，边缘两列金属谐振环11外侧各嵌入一根细金属条9，第二层介质基板2与第四层介质基板4上各嵌入6根细金属条9，细金属条9长H4=260mm，宽L4=5mm，其尺寸为260mm×5mm，细金属条9间距D13=D14=D15=D16=39.8mm。
第三层介质基板3正面贴有螺旋金属线8、细金属条9，其排布和第一层介质基板1的螺旋金属线8、细金属条9的排布相同。第四层介质基板4反面贴有360mm×360mm金属接地板12，上面挖有4个空气孔，空气孔尺寸为：长L9=300mm，宽H9=40mm，相邻孔间距D27=50mm。
激励源通过金属导线一端与微带馈线6相连，一端与金属接地板12相连，激励源采用Gaussian离散源，通过微带馈线6给矩形框金属辐射片5馈电。
为验证所设计结构是否为左手材料，用XFDTD电磁仿真软件对这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线进行仿真实验，得到了每层复合结构的散射参数，即反射系数(s11)和传输系数(s21)，通过NRW传输/反射算法提取出了该多层复合左手材料结构每层的有效介电常数和有效磁导率电磁参数，图8、图9、图10分别给出了由仿真得到的参数所提取的每层复合结构的有效磁导率μr、有效介电常数εr和折射率n。在天线谐振点附近f=4.50GHZ频率处，每层复合结构的有效磁导率μr和有效介电常数εr都为负值，通过εr和μr，能够计算出每层折射率分别为n1（第一层折射率）=-1.2，n2（第二层折射率）=n4（第四层折射率）=-4.2，n3（第三层折射率）=-1.2。表明：通过普通贴片天线、螺旋金属线、金属谐振环和金属条的组合，形成的一种基于光子晶体结构的复合型矩形框天线体系，该体系能使每一层复合结构磁导率和介电常数都为负值，折射率也为负值，是一种左手材料。
用XFDTD仿真得到的天线性能参数来分析这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线的性能。如图8所示为这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线的回波损耗s11特性图，在频率4.50GHZ处最小回波损耗s11=-24.37dB，说明该复合型结构能进一步减少回波损耗。
带宽较窄是微带天线的一个主要缺点，由图11易知，这种基于光子晶体结构的多层复合左手媒质天线在f=4.50GHZ带宽为0.37GHZ，带宽较宽，这大大提高了微带天线的性能。
图12所示为增益特性图，加入左手材料结构后，这种多层复合左手材料矩形框贴片天线正向增益最大约为11.19dB，说明在普通矩形框贴片天线中加左手材料结构可以较大提高贴片天线的增益。
图13所示为电压驻波比VSWR特性图，在频率4.50GHZ处最小电压驻波比为1.128，已经很靠近理想值1。
通过对这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线的研究，发现其特性表现为较低的回波损耗和较大的天线增益,一方面，已经验证这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线在谐振频率附近每一层复合结构磁导率和介电常数都为负值，折射率也为负值，具有左手材料性质，可以减少了天线的回波损耗、增加了增益；另一方面，该复合天线具有光子晶体结构，形成电磁(光子)禁带，在禁带频率范围内的电磁波将受到束缚不能向任意方向传播，从而增加电磁波向自由空间的反射能量。因此，这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线明显增大天线增益，并表现为较低的回波损耗，很好地改善天线的性能。
本发明采用电路板刻蚀技术制作天线，具体结构尺寸为：这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线的四层介质基板依次叠加后的尺寸为360mm×360mm×10mm，第一层介质基板1、第二层介质基板2、第三层介质基板3、第四层介质基板4长和宽相同：长均为360mm，宽均为360mm，第一层介质基板1和第三层介质基板3的相对介电常数均为10，厚度均为D1=3mm，第二层介质基板2和第四层介质基板4的相对介电常数均为2.0，厚度均为2mm。第一层介质基板1正面固定有宽度D2=4mm的矩形框金属辐射片5，矩形框金属辐射片5外框边长L2=304mm，内框边长L3=296mm，外框距第一层介质基板1边缘D9=28mm。矩形框金属辐射片5内嵌入的6×6周期性排列的螺旋金属线8，线宽D11=1.9mm，相邻线间隔D12=1.9mm，最小内径R1=1.9mm，最大外径R2=19mm，第二外径R3=17.1mm，相邻螺旋金属线中心间距D7=D8=44.8mm，所述的螺旋金属线8间嵌入的6根细金属条9，细金属条9长H4=260mm，宽L4=5mm，间距D3=D4=D5=D6=39.8mm，2根弯金属条10固定在第一层介质基板(1)边缘，弯金属条的宽D10=20mm，两根弯金属条10的间距L6=20mm。第二层介质基板2与第四层介质基板4结构相同，正面贴有6×6周期性排列的金属谐振环11，金属谐振环11的外环边长L7=32mm，内环边长L8=22mm，环的线宽D19=3mm，线间距D20=2mm，环开口D21=D22=6mm，相邻金属谐振环11中心间距D17=D18=44.8mm。金属谐振环11间嵌入6根260mm×5mm细金属条9，间距D13=D14=D15=D16=39.8mm。第三层介质基板3正面的螺旋金属线8、细金属条9的排布和第一层介质基板1的螺旋金属线8、细金属条9的排布相同。第四层介质基板4反面贴有360mm×360mm金属接地板12，厚度较薄，上面挖有4个空气孔，空气孔尺寸为：长L9=300mm，宽H9=40mm，相邻孔间距D27=50mm。微带馈线6的长为28mm，宽为L5=4.7mm，激励源采用Gaussian离散源，通过微带馈线6给矩形框金属辐射片5馈电。这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线的谐振频率约为4.18GHZ，至此完成这种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线的制作。
Claims (2)
1.一种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线，其特征在于：包括第一层介质基板(1)、第二层介质基板(2) 、第三层介质基板(3) 、第四层介质基板(4)、复合贴片天线(7)、螺旋金属线(8)、细金属条(9)、弯金属条(10)、金属谐振环(11)、金属接地板(12)，第一层介质基板(1)、第二层介质基板(2) 、第三层介质基板(3) 、第四层介质基板(4) 、金属接地板(12)由上而下依次叠加，复合贴片天线(7)由矩形框金属辐射片(5)和微带馈线(6)组成，微带馈线(6)通过金属导线与激励源相连，用于对矩形框金属辐射片(5)馈电，复合贴片天线(7)固定在第一层介质基板(1)的正面，第一层介质基板(1)的正面还设有细金属条(9)、弯金属条（10）以及周期性排列的螺旋金属线(8)， 第二层介质基板(2)与第四层介质基板(4)结构相同，正面都贴有周期性排列的细金属条(9)和金属谐振环（11），第三层介质基板（3）正面固定有周期性排列的螺旋金属线(8)和细金属条(9)，其排布与第一层介质基板（1）的螺旋金属线(8)和细金属条(9)的排布相同，第四层介质基板(4)的反面贴有金属接地板(12)，金属接地板（12）通过金属导线与激励源相连；其中在第一层介质基板(1)、第二层介质基板(2) 、第三层介质基板(3) 、第四层介质基板(4)正面，矩形框金属辐射片(5)、微带馈线（6）、螺旋金属线(8)、细金属条（9）、弯金属条（10）、金属谐振环（11）采用电路板刻蚀技术刻蚀出，第四层介质基板(4)反面贴有金属接地板(12)，上面挖有4个空气孔，微带馈线（6）一端通过金属导线与激励源相连，另一端与矩形框金属辐射片（5）相连，用于作为矩形框金属辐射片（3）的电波信号馈入源；第一层介质基板(1)、第二层介质基板(2) 、第三层介质基板(3) 、第四层介质基板(4)叠加后的尺寸为360mm×360mm×10mm，第一层介质基板(1)、第二层介质基板(2) 、第三层介质基板(3) 、第四层介质基板(4)，长均为360mm，宽均为360mm，第一层介质基板(1)和第三层介质基板(3)的尺寸相同，相对介电常数均为10，厚度均为D1=3mm，第二层介质基板(2)和第四层介质基板(4) 的相对介电常数均为2.0，厚度均为2mm，第一层介质基板（1）正面固定有线宽D2=4mm的矩形框金属辐射片（5），矩形框金属辐射片（5）的矩形框的外边长L2=304mm，内边长L3=296mm，外框距第一层介质基板（1）边缘D9=28mm，在矩形框金属辐射片（5）内嵌入6×6周期性排列的螺旋金属线(8)，线宽D11=1.9mm，相邻线间隔D12=1.9mm，最小内径R1=1.9mm，最大外径R2=19mm，第二外径R3=17.1mm，相邻螺旋金属线中心间距D7=D8=44.8mm，所述的第一层介质基板（1）上除了中间两列，其它相邻两列螺旋金属线（8）间各嵌入一根细金属条（9），边缘两列螺旋金属线（8）与矩形框金属辐射片（5）之间各嵌入一根细金属条（9），细金属条（9）长H4=260mm ，宽L4=5mm，2根弯金属条（10）固定在第一层介质基板(1)边缘，弯金属条（10）的线宽D10=20mm，两根弯金属条（10）的的相对端间距L6=20mm，第二层介质基板(2) 与第四层介质基板(4)结构相同，正面贴有 6×6周期性排列的金属谐振环（11），金属谐振环（11）由内部金属谐振环和外部金属谐振环嵌套组成，位于外部的金属谐振环的边长L7=32mm，位于内部的金属谐振环的边长L8=22mm，环的线宽D19=3mm，内部环与外部环之间的线间距D20=2mm，环开口D21=D22=6mm，相邻金属谐振环（11）中心间距D17=D18=44.8mm，所述的第二层介质基板（2）及第四层介质基板（4）上，除了中间两列，其它相邻两列金属谐振环（11）间各嵌入一根尺寸为260mm×5mm的细金属条（9），边缘两列金属谐振环（11）外侧各嵌入一根尺寸为260mm×5mm的细金属条（9）；第三层介质基板(3)正面贴有螺旋金属线(8)、细金属条（9），其排布及尺寸和第一层介质基板(1)的螺旋金属线(8)、细金属条（9）的相同，第四层介质基板(4)反面贴有360mm×360mm金属接地板(12)，上面挖有4个空气孔，空气孔尺寸为：长L9=300mm，宽H9=40mm，相邻孔间距D27=50mm，微带馈线（6）的长为28mm，宽为L5=4.7mm，激励源通过金属导线一端与微带馈线（6）相连，一端与金属接地板（12）相连，激励源采用Gaussian离散源，通过微带馈线（6）给矩形框金属辐射片（5）馈电。
2.根据权利要求1所述的一种基于光子晶体结构的多层复合左手材料矩形框贴片天线，其特征在于：第一层介质基板（1）上共嵌入6根细金属条（9），除了中间两列，各细金属条（9）的间距为D3=D4=D5=D6=39.8mm；所述的第三层介质基板(3)正面贴有的6根细金属条（9），其排布及尺寸和第一层介质基板(1)的细金属条（9）的相同；所述的第二层介质基板（2）及第四层介质基板（4）上，除中间两根，各细金属条（9）间的间距D13=D14=D15=D16=39.8mm。
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