An artificial anisotropic dielectric material can be used as a microstrip
patch antenna substrate. The artificial dielectric can be easily designed
for the purpose of weight reduction. Preferably, the artificial dielectric
is comprised of a periodic stack of low and high permittivity layers. The
layers can be oriented vertically below the patch to support electric
fields consistent with desired resonant modes. Substrates may be
engineered for both linearly and circularly polarized patch antennas.
Antenna weight can be reduced to 1/6th up to 1/30th of the original weight
using different types of high permittivity layers. This concept has
numerous applications in electrically small and lightweight antenna
elements such as PIFA antennas. In accordance with one aspect of the
invention, the artificial dielectric is comprised of an interlocking
structure of low and high permittivity layers for ease of assembly and for
overall stability. In accordance with another aspects the high
permittivity layers can be comprised of FSS cards, and can include
metallized tabs for further simplification of assembly.
Ένα τεχνητό ανισότροπο διηλεκτρικό υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως microstrip υπόστρωμα κεραιών μπαλωμάτων. Τεχνητός ο διηλεκτρικός μπορεί να σχεδιαστεί εύκολα με σκοπό τη μείωση βάρους. Κατά προτίμηση, τεχνητός ο διηλεκτρικός αποτελείται από έναν περιοδικό σωρό των χαμηλών και υψηλών permittivity στρωμάτων. Τα στρώματα μπορούν να προσανατολιστούν κάθετα κάτω από το μπάλωμα για να υποστηρίξουν τα ηλεκτρικά πεδία σύμφωνα με τους επιθυμητούς ηχηρούς τρόπους. Τα υποστρώματα μπορούν να κατασκευαστούν και για τις γραμμικά και κυκλικά πολωμένες κεραίες μπαλωμάτων. Το βάρος κεραιών μπορεί να μειωθεί στον 1/6th μέχρι τον 1/30th του αρχικού βάρους χρησιμοποιώντας τους διαφορετικούς τύπους υψηλών permittivity στρωμάτων. Αυτή η έννοια έχει τις πολυάριθμες εφαρμογές στα ηλεκτρικά μικρά και ελαφριά στοιχεία κεραιών όπως οι κεραίες PIFA. Σύμφωνα με μια πτυχή της εφεύρεσης, τεχνητός ο διηλεκτρικός αποτελείται από μια ενδασφαλίζοντας δομή των χαμηλών και υψηλών permittivity στρωμάτων για την ευκολία της συνέλευσης και για τη γενική σταθερότητα. Σύμφωνα με μια άλλες πτυχές τα υψηλά permittivity στρώματα μπορούν να αποτελεσθούν από fss τις κάρτες, και μπορούν να περιλάβουν τις επιμεταλλωμένες ετικέττες για την περαιτέρω απλοποίηση της συνέλευσης.