CN115810913A - 双频电磁带隙结构和阵列天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双频电磁带隙结构和阵列天线，其中，双频电磁带隙结构由电磁带隙结构单元周期排列而成。结构单元从上到下依次层叠有第一金属贴片、第一介质板、第二金属贴片、第二介质板和金属地板，每层结构的中心对齐。第一金属贴片平面图案中央为正方形，正方形每条边向外延伸有相同的矩形；第二金属贴片平面图案为方环形。结构单元有贯穿第一介质板、第二金属贴片和第二介质板的金属通孔，其一端延伸至第一金属贴片，另一端延伸至金属地板。本申请提供的双频电磁带隙结构能够在ku及Ka频段内的两个特定频段中呈现高阻抗性，加载到阵列天线后能抑制对应频段表面波的传播，起到降耦合作用，同时有效降低阵列天线整体尺寸和成本。

Description

双频电磁带隙结构和阵列天线

技术领域

本发明涉及电磁辐射技术领域，特别涉及一种双频电磁带隙结构和阵列天线。

背景技术

随着卫星通信的发展，卫星通信地面终端对于小型化的要求越来越高，体积较大的机械扫描式反射面天线逐渐被基于PCB工艺和微带天线的相控阵取代。为了进一步减小相控阵的面积和成本，可以将发射天线阵和接收天线阵共多层印刷电路板(PCB)板排布，并减小彼此间的距离。但随着天线阵元间距的减小，它们之间的互耦会随之增加，导致阵列天线优点的弱化。相控阵中微带天线阵元之间的互耦主要由表面波造成，具有抑制特定频段表面波功能的电磁带隙(Electromagnetic Band Gap，EBG)结构可用于降低天线阵元之间的互耦，提高阵元间的隔离度。

相关技术中最常见的电磁带隙结构是蘑菇形结构，由单层金属贴片、接地通孔和单层接地介质板构成，其带隙范围有限，只能覆盖单个频段，可以应用在单频段天线中。对于双频段天线，天线的两个频段间隔较大，需要同时抑制两个间隔较大的频段的表面波，相关技术中通常设计两种不同结构的电磁带隙结构单元并采用共面分布排列的形式构成双频电磁带隙结构。此种做法会导致天线整体面积的增加，除此之外，相关技术中的双频电磁带隙结构其带隙范围一般处于较低频率的波段，不适用于近年来卫星通信领域逐渐兴起的Ku及Ka频段天线设备。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种双频电磁带隙结构和阵列天线，满足Ka频段天线设备两种频率范围的降耦合需求，同时具有较小的平面尺寸。

一方面，本发明实施例提供了一种双频电磁带隙结构，由多个相同的电磁带隙结构单元周期性排列构成，所述电磁带隙结构单元包括从上到下依次接触层叠的第一金属贴片、第一介质板、第二金属贴片、第二介质板和金属地板，其中，

所述第一金属贴片的平面图案的中央为正方形，所述正方形的每条边均向外延伸有相同的矩形，所述矩形与所述正方形居中对齐且所述矩形的长边与所述正方形的边长重合，所述第二金属贴片的平面图案为方环形；

所述第一金属贴片平面图案、第一介质板、第二金属贴片平面图案、第二介质板以及所述金属地板的中心对齐；

所述电磁带隙结构单元设有贯穿所述第一介质板、第二金属贴片和所述第二介质板的金属通孔，所述金属通孔一端延伸至所述第一金属贴片并被所述第一金属贴片的下表面封闭，另一端延伸至所述金属地板并被所述金属地板的上表面封闭。

根据本发明实施例提供的双频电磁带隙结构，至少具有如下有益效果：本申请提供的双频电磁带隙结构由相同的双频电磁带隙结构单元通过周期性排列而成。单个双频电磁带隙结构单元为层叠结构，从上到下依次接触层叠有第一金属贴片、第一介质板、第二金属贴片、第二介质板和金属地板，且每层层叠结构具中心对齐。其中，第一金属贴片的平面图案中央为正方形，正方形每条边向外延伸有相同的矩形；第二金属贴片的平面图案为方环形。双频电磁带隙结构单元设有贯穿第一介质板、第二金属贴片和第二介质板的金属通孔，金属通孔一端延伸至第一金属贴片并被第一金属贴片的下表面封闭，另一端延伸至金属地板并被金属地板的上表面封闭，用于实现第一金属贴片与最底层金属地板之间的电连接。本申请提供的双频电磁带隙结构加载到阵列天线后，通过第一金属贴片与第二金属贴片之间以及第一金属贴片与金属地板之间的相互作用，形成等效谐振电路，能够在ku及Ka频段内的两个特定频率范围中呈现高阻抗性，从而抑制阵列天线对应频段表面波的传播，起到降耦合作用，提高阵列天线的增益效果。同时，上下层叠的贴片结构降低了电磁带隙结构的平面尺寸，在实现双频段带隙的前提下有效降低阵列天线整体的尺寸和成本。

根据本发明的一些实施例，所述第一介质板与所述第二介质板在垂直于所述金属通孔延伸方向上的横截面形状相同且均为矩形，所述矩形的尺寸相同；

所述矩形的外轮廓与所述第一金属贴片平面图案外轮廓之间留有空隙；

所述矩形的外轮廓与所述第二金属贴片平面图案外轮廓之间留有空隙。

根据本发明的一些实施例，所述第一介质板与所述第二介质板在垂直于所述金属通孔延伸方向上的横截面形状相同，且均为正方形，所述正方形的尺寸相同。

根据本发明的一些实施例，所述横截面形状的正方形尺寸为2.2mm*2.2mm。

根据本发明的一些实施例，所述第一介质板和所述第二介质板的相对介电常数均为3.3。

根据本发明的一些实施例，所述第一介质板的厚度为0.5mm，所述第二介质板的厚度为0.3mm。

根据本发明的一些实施例，所述第一金属贴片的平面图案中，所述正方形的边长为1.4mm，所述矩形的边长为1mm*0.3mm；

所述第二金属贴片的平面图案中，所述第一金属贴片的平面图案中，所述正方形的边长为1.4mm，所述矩形的边长为1mm*0.3mm；

所述第二金属贴片的平面图案中，所述方环形的外边边长为1.8mm，所述方环形的环宽为0.3mm。

根据本发明的一些实施例，所述金属通孔的直径为0.3mm。

根据本发明的一些实施例，所述双频电磁带隙结构由所述电磁带隙结构单元按照单元尺寸沿多行多列周期性排列构成。

另一方面，本发明实施例还提供了一种阵列天线，至少包括发射单元和接收单元，并加载有上一方面实施例所述的双频电磁带隙结构；

所述双频电磁带隙结构位于所述发射单元和所述接收单元中间；

所述双频电磁带隙结构、所述发射单元和所述接收单元三者经印刷刻蚀制备形成PCB。

根据本发明实施例提供的阵列天线，至少具有如下有益效果：本申请提供的阵列天线，包括发射单元和接收单元以及加载于发射单元和接收单元之间的双频电磁带隙结构。双频电磁带隙结构通过第一金属贴片与第二金属贴片之间以及第一金属贴片与金属地板之间的相互作用，形成等效谐振电路，能够在ku及Ka频段内的两个特定频率带隙范围中呈现高阻抗性。双频电磁带隙结构的两个禁带范围与阵列天线发射单元和接收单元的两个工作频率重合，从而起到抑制阵列天线阵元之间表面波的传播，起到降耦合作用，提高阵列天线的增益效果。同时，由于电磁带隙结构本身具有较小的平面尺寸，可确保天线在具有较高增益效果以及双频段工作频率的前提下，仍具有较小的尺寸和生产成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的电磁带隙结构单元的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电磁带隙结构单元的俯视图；

图3为本发明实施例提供的双频电磁带隙结构的俯视图；

图4为本发明实施例提供的加载双频电磁带隙结构后的阵列天线的平面示意图；

图5为本发明实施例提供的加载双频电磁带隙结构前后阵列天线发射单元与接收单元S参数变化对比图。

附图标记：PCB板100、双频电磁带隙结构200、电磁带隙结构单元210、第一金属贴片211、第一介质板212、第二金属贴片213、第二介质板214、金属地板215、金属通孔216、发射单元300、接收单元400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，例如可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

电磁带隙结构是人造的周期性结构，适用于微波频段，其具有频率带隙特性，即能够阻止一定频带内的电磁波在其中传播，而对频带外的电磁波传播几乎没有影响，这个频带被定义为频率带隙或者禁带。电磁带隙结构在微波和毫米波领域的应用已取得了很多成果，例如加载于阵列天线中用于降低阵元之间的耦合，起到改善天线增益的效果。

阵列天线是由许多单个天线单元按一定规律排列组成的天线系统，随着阵列天线中各天线单元间距的减小，各天线单元之间的互耦作用会增加，使得阵列天线的效率随之降低。天线单元辐射的电磁波在介质表面传播时会对相邻的天线单元产生影响，这部分波被定义为表面波，表面波是天线单元之间互耦的主要形式之一，降低了各天线单元的独立性能。

随着通信系统的发展，对天线性能的要求越来越高，驱使天线向小型化、多频带等方向发展，对应地，用于实现天线单元间降耦作用的电磁带隙结构同样需要朝着小型化和多频化方向发展。卫星通信所使用的电磁波处于微波频段，其频率范围为1GHz至40GHz。按照频段，微波频段又可划分：L、S、C、X、Ku、K、Ka频段。不同频段对应的用途不同，其中Ku频段的频率范围为12GHz至18GHz，主要用于卫星固定业务通信，但其已接近饱和，无法承载更多的业务。Ka频段的频率范围为27GHz至40GHz，是近年来兴起并投入使用的，具有更高的开发价值。相关技术中常见的双频电磁带隙结构，其频率带隙通常处于较低的频率范围，不适用于近年来卫星通信领域逐渐兴起的Ka频段天线设备。

基于此，本申请提供一种双频电磁带隙结构200和阵列天线，其中双频电磁带隙结构200具有双段的频率带隙，两段带隙范围可落在Ku及Ka频段内，同时结构整体平面尺寸较小，符合小型化的设计要求。本申请提供的双频电磁带隙结构200由多个相同的电磁带隙结构单元210(以下简称结构单元210)周期性排列构成，图1示出了本申请实施例提供的结构单元210的结构示意图。参考图1，单个结构单元210为层叠结构，从上到下依次层叠有第一金属贴片211、第一介质板212、第二金属贴片213、第二介质板214和金属地板215，相邻结构层之间相互接触。

多个相同的结构单元210周期性排列构成的双频电磁带隙结构200中，各结构单元210的第一介质板212、第二介质板214和金属地板215均为一体式结构，即各结构单元210的第一介质板212组合成为双频电磁带隙结构200的一体式第一介质板(图中未示出)，各结构单元210的第二介质板214组合成为双频电磁带隙结构200的一体式第二介质板(图中未示出)，各结构单元210的金属地板215组合成为双频电磁带隙结构200的一体式金属地板(图中未示出)。双频电磁带隙结构200实际加工时，在一体式第一介质板上周期性地排列布置多个第一金属贴片211，同理，在一体式第二介质板上周期性地排列布置多个第二金属贴片213，布置完成后，再将一体式第一介质板、一体式第二介质板和一体式金属地板按照顺序依次层叠。

其中，第一金属贴片211和第二金属贴片213为极薄的金属片材，实际制作中，通常选取25微米的铜片制备。图2示出了结构单元210的俯视图，参考图2可以看到第一金属贴片211的平面图案。第一金属贴片211的平面图案同时为旋转对称图形和轴对称图形，其中央为正方形，正方形的四边边长向外延伸有相同的矩形，四个矩形均与正方形居中对齐且矩形的长边与正方形的边长重合。具体地，四个矩形分别与正方形居中对齐指的是：矩形长边上的对称轴与过正方形边长的对称轴重合，即每个向外延伸的矩形居中位于对应正方形边长的中轴线处。参考图1，第二金属贴片213的平面图案为方环形，即从较大的正方形中从中心位置挖去一个边长较小的正方形后剩余的形状。

进一步地，参考图2，第一金属贴片211的平面图案还可以视为正方形与十字臂图形的重叠图形。其中，十字臂图形为中心对称图形，十字臂图形的旋转中心与正方形的中心重合。十字臂图形的水平臂分别从正方形相对的两条边中延伸出相同的长度，十字臂图形的竖直臂分别从正方形另外相对的两条边中延伸出相同的长度。十字臂图形的水平臂和竖直臂从正方形中延伸出的部分即为上一种描述方式中，正方形各边长向外延伸出的矩形部分。

本申请中仅对第一金属贴片211和第二金属贴片213的平面图案外轮廓进行限定，平面图案外轮廓的尺寸可根据双频电磁带隙结构200需要实现的带隙范围进行设计和调整，本申请在此不做具体限定。作为举例，本申请图1所示的实施例中，第一金属贴片211平面图案外轮廓的具体尺寸为：主体正方形的边长为1.4mm，各边长向外延伸出的矩形的尺寸为1mm*0.3mm；第二金属贴片213平面图案外轮廓的具体尺寸为：方环形外边长为1.8mm，环宽为0.3mm。

参考图2，本申请提供的结构单元210中，第一金属贴片211平面图案、第一介质板212、第二金属贴片213平面图案、第二介质板214以及金属地板215的中心对齐。同时，结构单元210设有贯穿第一介质板212、第二金属贴片213和第二介质板214的金属通孔216，金属通孔216一端延伸至第一金属贴片211并被第一金属贴片211的下表面封闭，另一端延伸至金属地板215并被金属地板215的上表面封闭。第一金属贴片211与最底层的金属地板215可以通过金属通孔216进行电连接。需要说明的是，本申请图1所示的实施例中将金属通孔216开设于各层结构重合的中心处，在其他实施例中，可将中心孔开设于结构单元210的其他位置，本申请在此不做具体限定。进一步地，本申请图1所示的实施例中，将金属通孔216的直径设计为0.3mm，在其他实施例中可根据结构单元210的尺寸选择其他数值。

参考图1，在结构单元210中，第一介质板212与第二介质板214在垂直于金属通孔216延伸方向上的横截面形状相同，且均为矩形，且矩形的尺寸相同，即第一介质板212和第二介质板214为平面尺寸相同的矩形板材。第一介质板212横截面的矩形轮廓将第一金属贴片211的平面图案外轮廓包括在内，且留有空隙；同样地，第二介质板214横截面的矩形轮廓将第二金属贴片213的平面图案外轮廓也包括在内，且留有空隙。

结构单元210是双频电磁带隙结构200中抽象出的一个阵列单元，参考图3，结构单元210按照单元尺寸沿多行多列周期性排列后构成双频电磁带隙结构200。结构单元210中，第一介质板212横截面矩形轮廓与第一金属贴片211外轮廓之间的空隙决定着第一金属贴片211在一体式第一介质板212上周期性排列的间隔；同理，结构单元210中，第二介质板214横截面矩形轮廓与第二金属贴片213外轮廓之间的空隙决定着第二金属贴片213在一体式第二介质板214上周期性排列的间隔。本申请中，仅限定在一体式第一介质板上或者一体式第二介质板上，沿行和列方向，相邻的两个第一金属贴片211之间或者相邻的两个第二金属贴片213之间均留有一定距离即可，对距离的数值不做进一步限定。作为举例，本申请图1所示的实施例中，将第一介质板212和第二介质板214的横截面矩形形状进一步设计为正方形，且正方形的尺寸为2.2mm*2.2mm。

本申请提供的双频电磁带隙结构200具有双频率带隙特征，即在两个频段内均具有阻止对应频段电磁波传播的特性，可用于抑制阵列天线中对应频段表面波的传播，起到降耦效果。需要说明的是，双频电磁带隙结构200的双频率带隙范围取决于结构单元210的相关参数，例如：第一金属贴片211的平面图案外轮廓尺寸，第二金属贴片213的平面图案外轮廓尺寸，第一介质板212以及第二介质板214的厚度和相对介电常数，其中，相对介电常数是表征材料介电性质的物理参数，是材料贮电能力的表征。

其中，第一金属贴片211的平面图案外轮廓尺寸主要影响着低频带隙的范围，第二金属贴片213的平面图案外轮廓尺寸主要影响着高频带隙的范围，介质板的厚度主要影响着带隙的带宽。作为举例，本申请图1所示的实施例中，将第一介质板212的厚度设计为0.5mm，第二介质板214的厚度设计为0.3mm，第一介质板212和第二介质板214的相对介电常数均为3.3，在其他实施例中，可根据双频电磁带隙结构200需要实现的带隙范围及带宽进行设计和调整，本申请在此不做一一举例。

为了验证本申请提供的双频电磁带隙结构200具有双频段频率带隙特征，本申请采用单元法全波仿真计算图1所示的实施例中结构单元210的频率带隙。经仿真后求得，图1所示实施例中的结构单元210具有两个频段的频率带隙，其低频带隙范围为17.6GHz至21.8GHz，其高频带隙范围为25.6GHz至29.3GHz。该结构单元210的低频带隙落入ku频段内，高频带隙范围落入ka频段内，适用于近年来卫星通信领域逐渐兴起的ku及Ka频段的天线设备。

下面描述本申请实施例提供的阵列天线，阵列天线可包括大量的天线单元，这些天线单元中至少包括发射单元300和接收单元400，本申请提供的阵列天线将双频电磁带隙结构200加载于发射单元300和接收单元400中间，用于抑制发射单元300与接收单元400之间表面波的传播，从而提高阵列天线的增益。天线单元的功能是将系统内的信号发射出去，工作原理为高频的电磁泄露，将能量更好的辐射出去即电磁波更多的泄露出去是天线单元的一个最基本性能，天线增益即是用来表征天线把输入功率集中辐射的一个参数，可以体现天线的工作效率。需要说明的是，将双频电磁带隙结构加载于阵列天线中为行业中常用的说法，实际制作时，双频电磁带隙结构200、发射单元300和接收单元400三者一起经印刷刻蚀制备形成阵列天线的PCB。

天线单元除向外辐射电磁波外还会在介质板上产生相互作用于其它天线单元的表面波，表面波会导致输入天线单元的能量大部分进入介质板中，造成辐射效率的降低。将电磁带隙结构加载于天线单元之间，可通过电磁带隙结构的频率带隙特性实现抑制天线单元间表面波传播的效果，具体原理为：选择频率带隙范围与天线单元工作频率重合的电磁带隙结构，并将其加载于天线单元之间；天线工作时，天线单元之间传播的表面波频率正好处于电磁带隙结构的频率带隙范围内，电磁带隙结构阻挡表面波的传播，使之难以传播到相邻的其他天线单元上，阻断相邻天线单元之间的互耦作用。

作为举例，参考图4，本申请提供的阵列天线简化为仅包含发射单元300和结构单元210，其中，发射单元300的工作频率为26.2GHz至31.6GHz，接收单元400的工作频率为17.6GHz至20.2GHz。发射单元300和接收单元400均位于同一块PCB板100中，且二者之间的间隔为25mm。将图1所示的实施例中，分别具有17.6GHz至21.8GHz以及25.6GHz至29.3GHz双频段频率带隙的结构单元210进行周期性排布，构成双频电磁带隙结构200并加载于发射单元300和接收单元400之间。作为举例，图4所示的实施例中，结构单元210的阵列规模为7*5，随着结构单元210阵列规模增大，天线单元之间表面波传播的抑制作用越强，但会导致双频电磁带隙结构200的尺寸增大，为天线尺寸小型化的设计增加负担。具体应用时，可根据实际情况调整结构单元210的阵列规模，本申请在此不做一一列举。

图5示出了经过全波仿真分析后得出的加载双频电磁带隙结构200前后，天线发射单元300与接收单元400的S参数变化对比图，用于验证双频电磁带隙结构200能够在双频天线的两个工作频段内起到降耦和提高增益的效果。图中的S参数指的是散射系数，是微波传播中的一个重要参数，包括S11、S12、S21、S22。本申请实施例中以接收单元400作为信号的输入端口，发射单元300作为信号的输出端口，那么S11和S22表示的就是发射单元300的反射系数以及接收单元400的反射系数，S21表示发射单元300与接收单元400的互耦程度，负值-|S21|则表示发射天线和接收天线的隔离度。

参考图5，可以看出，在发射单元300和接收单元400间加载双频电磁带隙结构200后，对发射单元300和接收单元400的反射系数(即S11和S22)影响较小，但对发射单元300和接收单元400之间的隔离度(即-|S21|)在发射频段(26.2GHz至31.6GHz)的中心频点提高了约10dB，在接收频段(17.6GHz至20.2GHz)中心频点提高了约13dB。这说明本申请提供的双频电磁带隙结构200可以明显提高阵列天线不同天线单元之间在两个频段内的隔离度，通过抑制天线单元之间的耦合作用最终提高阵列天线的工作效率。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种双频电磁带隙结构，其特征在于，由多个相同的电磁带隙结构单元周期性排列构成，所述电磁带隙结构单元包括从上到下依次接触层叠的第一金属贴片、第一介质板、第二金属贴片、第二介质板和金属地板，其中，

所述第一金属贴片的平面图案的中央为正方形，所述正方形的每条边均向外延伸有相同的矩形，所述矩形与所述正方形居中对齐且所述矩形的长边与所述正方形的边长重合，所述第二金属贴片的平面图案为方环形；

所述第一金属贴片平面图案、第一介质板、第二金属贴片平面图案、第二介质板以及所述金属地板的中心对齐；

所述电磁带隙结构单元设有贯穿所述第一介质板、第二金属贴片和所述第二介质板的金属通孔，所述金属通孔一端延伸至所述第一金属贴片并被所述第一金属贴片的下表面封闭，另一端延伸至所述金属地板并被所述金属地板的上表面封闭。

2.根据权利要求1所述的双频电磁带隙结构，其特征在于，所述第一介质板与所述第二介质板在垂直于所述金属通孔延伸方向上的横截面形状相同且均为矩形，所述矩形的尺寸相同；

所述矩形的外轮廓与所述第一金属贴片平面图案外轮廓之间留有空隙；

所述矩形的外轮廓与所述第二金属贴片平面图案外轮廓之间留有空隙。

3.根据权利要求2所述的双频电磁带隙结构，其特征在于，所述第一介质板与所述第二介质板在垂直于所述金属通孔延伸方向上的横截面形状相同，且均为正方形，所述正方形的尺寸相同。

4.根据权利要求3所述的双频电磁带隙结构，其特征在于，所述横截面形状的正方形尺寸为2.2mm*2.2mm。

5.根据权利要求1所述的双频电磁带隙结构，其特征在于，所述第一介质板和所述第二介质板的相对介电常数均为3.3。

6.根据权利要求1所述的双频电磁带隙结构，其特征在于，所述第一介质板的厚度为0.5mm，所述第二介质板的厚度为0.3mm。

7.根据权利要求1所述的双频电磁带隙结构，其特征在于，所述第一金属贴片的平面图案中，所述正方形的边长为1.4mm，所述矩形的边长为1mm*0.3mm；

所述第二金属贴片的平面图案中，所述方环形的外边边长为1.8mm，所述方环形的环宽为0.3mm。

8.根据权利要求5所述的双频电磁带隙结构，其特征在于，所述金属通孔的直径为0.3mm。

9.根据权利要求2所述的双频电磁带隙结构，其特征在于，所述双频电磁带隙结构由所述电磁带隙结构单元按照单元尺寸沿多行多列周期性排列构成。

10.一种阵列天线，其特征在于，包括发射单元和接收单元，并加载有权利要求1至9中任一项所述的双频电磁带隙结构；

所述双频电磁带隙结构位于所述发射单元和所述接收单元中间；

所述双频电磁带隙结构、所述发射单元和所述接收单元三者经印刷刻蚀制备形成PCB。

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