CN120357192B - 一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线 - Google Patents

Abstract

本方案提供用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，包括自上而下依次设置的超表面层、第一介质层、微带贴片层、第二介质层以及接地层，其中超表面层为由多个矩形贴片排列成菱形构成的贴片组，位于贴片组的对角线上的矩形贴片上刻蚀有同于贴片组的对角线的缝隙；其中微带贴片层包括SIW腔体，位于SIW腔体底部的馈电线，且SIW腔体的顶部的金属面为含T型功分器的顶部微带贴片；第二介质层上对应微带贴片层的区域设有SIW阵列通孔和中心短路通孔组，具有宽带宽、高增益、低旁瓣和良好的带外抑制效果，适用于雷达成像的高速通信和目标检测。

Description

一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线

技术领域

本发明涉及天线设计领域，特别涉及一种雷达成像的双频带高增益超表面天线。

背景技术

天线作为无线电系统中传输与接收电磁波的关键组件，其性能对通信与探测系统的整体质量起着决定性作用。随着雷达技术向高分辨率、高精度方向的发展，尤其是在自动驾驶、安防监控、航空航天等复杂应用场景中，对雷达成像系统的成像清晰度、目标识别能力与环境适应性提出了更高要求。然而，传统雷达天线在工作带宽、增益、波束控制能力及结构紧凑性等方面仍存在明显不足，严重制约了系统性能的进一步提升。

超表面（Metasurface,MTS）作为一种由周期性或非周期性人工设计微结构单元组成的二维电磁功能材料，因其在调控电磁波的相位、振幅、偏振及方向方面具备高度灵活性，近年来在雷达成像、隐身技术、通信系统等领域得到了广泛关注，通过精确设计超表面单元结构，可以实现波束扫描、波前调控、增益增强及带宽拓展等功能，从而为高性能雷达成像系统提供了新的解决方案。

基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）技术作为一种将传统金属波导与微带电路优点相融合的馈电结构，具备低损耗、高质量因子、易于集成与制造等显著优势，已逐渐成为新一代高频通信与雷达系统中的理想传输方式，将SIW技术与超表面结构结合，不仅能够有效提升天线的辐射效率和频带性能，还能优化天线结构的紧凑性和集成性，满足雷达成像对小型化和高性能的需求。

公开号为“CN118137116A”的专利公开了一种基片集成腔体超表面天线，该天线结合了基片集成腔体与超表面结构可实现多模谐振，并采用SIW作为馈电结构，从而提高了天线的带宽和增益。然而，该方案采用上层基片集成腔体与下层SIW的结构增加了天线的复杂性。公开号为“CN116365251A”的专利公开了一种基于基片集成波导馈电的毫米波双频圆极化超表面天线，该天线结合了超表面和SIW双频T型缝隙天线，通过SIW缝隙天线作为激励结构用于激发超表面的特征模实现双频效果，然而该方案在SIW上刻蚀缝隙不会引入新的SIW谐振模式，SIW的谐振点受限于腔体尺寸大小，难以在宽频带内激励超表面特征模态从而导致天线的带宽窄、增益低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种雷达成像的双频带高增益超表面天线，具有宽带宽、高增益、低旁瓣和良好的带外抑制效果，适用于雷达成像的高速通信和目标检测。

为实现以上目的，本技术方案提供一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，包括自上而下依次设置的超表面层、第一介质层、微带贴片层、第二介质层以及接地层，其中超表面层为由多个矩形贴片排列成菱形构成的贴片组，位于贴片组的对角线上的矩形贴片上刻蚀有同于贴片组的对角线的缝隙；其中微带贴片层包括SIW腔体，位于SIW腔体底部的馈电线，且SIW腔体的顶部的金属面为含 T 型功分器的顶部微带贴片；第二介质层上对应微带贴片层的区域设有 SIW 阵列通孔和中心短路通孔组。

相较现有技术，本技术方案具有以下特点和有益效果：

该雷达成像的双频带高增益超表面天线通过超表面与 SIW 技术的创新融合，在宽频带、高增益、紧凑结构及抗干扰能力上实现突破，显著提升雷达成像系统的通信效率与目标检测精度，具有较强的工程应用价值。该雷达成像的双频带高增益超表面天线具有宽频带与高增益特性，满足复杂场景需求：通过超表面层（含不同尺寸矩形贴片）与 SIW 结构的协同设计，在7.4-9.4 GHz和13.3-14.6 GHz两个频段实现宽带工作，覆盖雷达常用高频段和低频段，适用于多场景目标检测与通信；带内增益达5.4-8.2 dBi（低频段）和5.6-8.2dBi（高频段），相比传统天线显著提升能量辐射效率，增强雷达对远距离目标的探测能力。同时也具有辐射性能优异和抗干扰能力强的优点：主极化方向图在 8.4GHz 和 14.0GHz处呈现尖锐波束，旁瓣抑制效果显著，减少环境杂波干扰，提升雷达成像分辨率；交叉极化方向图显示低极化泄露保证信号传输的纯净度，适用于对极化敏感的雷达通信场景。

附图说明

图1是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的结构示意图。

图2是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的超表面层的结构示意图。

图3是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的微带贴片层的结构示意图。

图4是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的超表面天线的侧视图。

图5是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的背面图。

图6是本发明设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的超表面天线的俯视图。

图7是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线在低频处、高频处的特征模态的模态显著性MS曲线图。

图8是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的八个特征模态的表面电流分布图。

图9是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线输入阻抗Z11。

图10是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的无微带贴片的SIW谐振电场。

图11是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的含微带贴片的SIW谐振电场。

图12是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的谐振模式Z1和Z2的超表面上的表面电流。

图13是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的回波损耗S11和增益曲线图。

图14是本发明所设计的一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线在8.4GHz和14.0GHz处的主极化和交叉极化方向图。

附图中：10-超表面层，11-贴片组，111-矩形贴片，20-第一介质层，30-微带贴片层，31-馈电线，32-顶部微带贴片，33-SIW腔体，40-第二介质层，41-中心短路通孔组，42-SIW阵列通孔，50-接地层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

实施例一

本方案提供了一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，包括：

自上而下依次设置的超表面层10、第一介质层20、微带贴片层30、第二介质层40以及接地层50，其中超表面层10为由多个矩形贴片111排列成菱形构成的贴片组111，位于贴片组111的对角线上的矩形贴片111上刻蚀有同于贴片组111的对角线的缝隙；其中微带贴片层30包括SIW腔体33，位于SIW腔体33底部的馈电线31，且SIW腔体33顶部的金属面为含T型功分器的顶部微带贴片32；第二介质层40上对应微带贴片层30的区域设有SIW阵列通孔42和中心短路通孔组41。

本方案的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线结合SIW和MTS技术，可在7.4-9.4 GHz和13.3-14.6 GHz两个频段内实现了宽带宽、高增益的双频带效果,带内增益为5.4-8.2 dBi以及5.6-8.2 dBi，具有优异的性能表现，适用于雷达成像系统中的高效通信与目标检测。

具体的，如图2所示，关于本方案的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的超表面层10：

本方案的超表面层10位于第一介质层20的中心位置，且超表面层10同第一介质层20交错方向设置。换言之，第一介质层20设计为矩形形状，超表面层10的贴片组11的菱形边同第一介质层20的矩形边倾斜角度设置，贴片组11的中心同第一介质层的中心重叠。

本方案的超表面层10内的相邻的矩形贴片111之间间隔设置，且位于同一行的矩形贴片111同相邻行的矩形贴片111之间的距离相同，位于同一列的矩形贴片111同相邻列的矩形贴片111之间的距离相同，进而在贴片组11上形成垂直交错的横向缝隙和竖向缝隙。具体的，贴片组11上的横向缝隙同贴片组11的横向边平行，贴片组11上的竖向缝隙同贴片组11的竖向边平行。

在一些具体实施例中，横向缝隙和竖向缝隙的宽度相同，均为0.5mm。

进一步的，本方案的贴片组11上的矩形贴片111相对于贴片组11的中心位置轴对称，具体的，贴片组11上的矩形贴片111相对于贴片组11的中心位置上下对称且左右对称。

需要说明的是，位于贴片组11的对角线上的矩形贴片111上刻蚀有同于贴片组111的对角线的缝隙，这样的好处在于可减小上下对称结构引起的磁电流的干扰，有助于调节天线的相位控制和波束赋形特性，增强天线的辐射性能。

在一些实施例中，位于贴片组11的对角线上的矩形贴片111位于激励结构的中心，刻蚀的缝隙的厚度为0.5mm，以用于阶截断磁电流，以减少上下对称结构带来的干扰，从而有助于优化天线的相位控制与波束赋形特性，进而增强天线的辐射性能。

在一些实施例中，矩形贴片111为矩形。

在一具体实施例中，贴片组11由4*4排列成菱形状的矩形贴片111组成，此时，贴片组11的每行由4个矩形贴片111组成，贴片组11的每列也由4个矩形贴片111组成。

为了确保超表面层10能够在低频和高频的两个频带内激发特征模，本方案的矩形贴片111的边长a和间距b需要满足以下公式：3*a+2*b=1.5λ，其中λ是对应工作频率的波长。

另外，本方案的贴片组11的矩形贴片包括大小不均等的第一矩形贴片、第二矩形贴片和第三矩形贴片，其中第一矩形贴片P₁、第二矩形贴片P₂和第三矩形贴片P₃的尺寸不同。

在本方案的具体实施例中，第一矩形贴片P₁和第三矩形贴片P₃为正方形，第二矩形贴片P₂为长度边同于第一矩形贴片P₁的边长，宽度边同于第三矩形贴片P₂的边长的长方形。

在一些实施例中，第一矩形贴片P₁的边长为5~8mm，用于激发低频段的特征模；第三矩形贴片P₃的边长为3~4mm，第三矩形贴片P₃同被切割的第一矩形贴片P₁共同激发高频段的特征模；第二矩形贴片P₂在低频段或高频段都能激发较强的表面电流，第二矩形贴片P₂起到了在频段过渡中平衡低频和高频的作用。

优选的，第一矩形贴片P₁的边长为6mm，第三矩形贴片P₃的边长为4mm。

在一些实施例中，多个第三矩形贴片排列在贴片组11的正中心形成小正方形，四个第一矩形贴片排列在贴片组11的四个边角位置，多个第二矩形贴片排列在第三矩形贴片和第一矩形贴片之间。在如图2所示的结构中，四个第三矩形贴片排列在贴片组11的正中心形成小正方形，四个第一矩形贴片排列在贴片组11的四个边角位置，八个第二矩形贴片排列在第三矩形贴片和第一矩形贴片之间。

在一些实施例中，超表面层10为金属铜。

本方案通过调整超表面层10的金属贴片111的放置角度及其设计结构，有效减少了能量损耗，简化了天线的设计与实现。此外，超表面层10的旋转放置和开槽设计能够有效调节电场和磁场分布，从而实现更为均匀的辐射性能和更低的反射损耗。

关于本方案的第一介质层20：

本方案的第一介质层20用于用于物理支撑超表面层10，在一些实施例中，第一介质层20为一层具有在高频传输具有低损耗特性的Rogers RT3003的介质基板，厚度为2.28mm，以支撑超表面层的结构并确保天线的稳定性与高效传输。

本方案的微带贴片层30、第二介质层40和接地层50之间构成SIW结构，SIW结构用于耦合激发超表面层10的特征模模形成天线工作频带。SIW结构是一种将传统的金属波导技术与集成电路技术相结合的结构，它能够有效地传输电磁波，同时具有较小的尺寸和低损耗的特点，设计SIW的电场谐振模式是为了激发超表面上的特定特征模（ResonantMode），进而实现对电磁波的控制和调制。

关于本方案的微带贴片层30：

如图4和图6所示，本方案的贴片组11的中心位置放置顶部微带贴片32，为使顶部微带贴片32有效耦合激发贴片组11的特征模，提高天线的耦合效率和辐射性能。具体的，顶部微带贴片32对应位于贴片组11对角线的缝隙设置，且顶部微带贴片32的对称中心同贴片组11的对称中心相对应设置。

如图3所示，本方案的微带贴片层30的底部加载馈电线31，以能够高效地将信号传输给SIW结构。在一些具体实施例中，馈电线31的电阻为50Ω。

需要说明的是，馈电线31的一端同SIW腔体33相接，另一端同第二介质层40的边侧相接，以通过外接阻抗匹配的SMA端口用于电信号的馈电。在一些实施例中，馈电线31位于第二介质层40的中轴线上，微带贴片层10相较于馈电线31为轴对称设计结构。

SIW腔体33的顶部设置含有T型功分器的顶部微带贴片32，以实现更精准的激励使能量有效的耦合至超表面层10的效果，此时含有T型功分器的顶部微带贴片32可用于激励超表面层10的特征模。

在一些实施例中，SIW腔体33为底部凹陷的“凹”型，顶部微带贴片32为T型设计，且顶部微带贴片32内设有T型功分器。

更具体的，顶部微带贴片32设计为由横条贴片和竖条贴片以“T”型设置的形状，其中横条贴片设计为两端的宽度大，中间的宽度小的哑铃状，且横条贴片的两端同中间通过倒角过渡，以使得该顶部微带贴片32具有良好的匹配效果。在一些具体实施例中，顶部微带贴片32的横条贴片的长度为28mm,两端宽度为5mm，中间宽度为1.5mm。

关于本方案的第二介质层40：

第二介质层40是一层厚度为1.52 mm的Rogers RT3003的介质基板，第二介质层30上插入有阵列排序的金属通孔42和中心短路通孔组41，金属通孔42和中心短路通孔组41连接接地层50和微带贴片层30，这些通孔有助于优化电磁波的传输路径，并通过电磁耦合控制天线的共振特性，进一步提高天线的带宽性能。

如图3和图5所示，本方案的第二介质层40上对应微带贴片层30的区域设有SIW阵列通孔42和中心短路通孔组41，其中SIW阵列通孔42对应SIW腔体33的边侧设置，中心短路通孔组41对应SIW腔体33的中轴线设置，且位于SIW腔体33的中间区域。

在一些实施例中，中心短路通孔组41包括两个间隔设置的通孔。在具体的实施例中，中心短路通孔组41的两个通孔的半径为0.5mm,通孔之间的间距为1.5mm。

关于本方案的接地层50：

本方案的接地层50是一层接地的平面金属铜，用以保证良好的电磁屏蔽效果，减少反射和辐射损失。需要说明的是，如图4所示，接地层50和第二介质层40的尺寸相同，第一介质层20的尺寸小于第二介质层40的尺寸。

在一些实施例中，该用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的整体尺寸为42.8mm*33.7 mm*3.83 mm，对应的是接地层50和第二介质层40的尺寸。经过实验验证，本方案提出的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线在7.4-9.4 GHz和13.3-14.6 GHz两个频段内实现了宽带宽、高增益的双频带效果,带内增益为5.4-8.2 dBi以及5.6-8.2 dBi，具有优异的性能表现，适用于雷达成像系统中的高效通信与目标检测。

实施例二 用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的性能测试

按照实施例一设计得到用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，结构如下：

超表面层：表面由4×4排列成菱形的矩形贴片组成的贴片组构成，其中贴片组中的矩形贴片根据尺寸大小编号为P₁、P₂、P₃，其中，P₁和P₃是边长分别为6mm和4mm的正方形贴片，P₁、P₂、P₃的间距为0.5mm，位于贴片组中心的四个矩形贴片处于激励的中心并刻蚀一条宽度为0.5mm的缝隙；

第一介质层：一层具有在高频传输具有低损耗特性的Rogers RT3003的介质基板，厚度为2.28 mm；

微带贴片层：底部加载50Ω的馈电线，顶部微带贴片的长度为28mm,两端宽度为5mm.中间宽度为1.5mm, 且宽度不等的两端宽度与中部宽度之间通过倒角过渡。

第二介质层：一层厚度为1.52 mm的Rogers RT3003的介质基板，对应微带贴片层的区域设有SIW阵列通孔和中心短路通孔组，中间设有中心短路通孔组，中心短路通孔组的两个通孔半径为0.5mm,通孔间距为1.5mm。

接地层：金属铜。

测试该用于雷达成像的双频带高增益超表面天线置于低频处或高频处的特征模态的模态显著性MS曲线图如图7所示，图7中（a）为低频处的模态显著性，（b）为高频处的模态显著性，可见该用于雷达成像的双频带高增益超表面天线在两个频段上均能激发四种特征模且具有较高的模态显著性，因此证明菱形状的贴片组的超表面层使得用于雷达成像的双频带高增益超表面天线能够在不同的频段上激发出具有高效能量耦合和辐射的特征模，从而保证了用于雷达成像的双频带高增益超表面天线在整个工作频带内的良好性能。

进一步测试用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的八个特征模态的表面电流分布图如图8所示，电流J ₁，J ₂，J ₃和J ₄分别对应模式1，模式2，模式3和模式4四个特征模在8.4GHz处的表面电流，电流J ₅，J ₆，J ₇和J ₈分别对应模式5，模式6，模式7和模式8四个特征模在14.0GHz处的表面电流。具体而言，模式1至模式4在低频段的表面电流分布表现出较为均匀的辐射模式，而模式5至模式8则在高频段形成了更加集中的电流分布，这表明该用于雷达成像的双频带高增益超表面天线在不同频段内能够有效地调控电磁波的传播特性，且低频段的表面电流分布较为广泛，反映了该用于雷达成像的双频带高增益超表面天线在较大尺度下的辐射特性；而在高频段，由于波长较短，电流分布变得更加集中，显示了超表面层在高频情况下能够更精确地控制辐射特性。通过这种优化设计，该用于雷达成像的双频带高增益超表面天线能够在高频和低频段实现优异的增益和波束赋形能力，满足雷达成像系统对宽频带、高增益和低旁瓣的需求。

为了验证该用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的微带贴片层的结构设计的优势，设计无微带天线的SIW：无微带天线的SIW的微带贴片层没有设计微带贴片；设计含微带天线的SIW：含微带天线的SIW设有微带贴片，但为设置第一介质层和超表面层，定义本方案的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线为最终天线；获取无微带天线的SIW、含微带天线的SIW和最终天线的输入阻抗如图9所示，图10为无微带贴片的SIW在四种电场谐振模式下腔体内部的电场分布图，图11给出了含微带贴片的SIW在六种电场谐振模式下腔体内部的电场分布图。可见无微带贴片的SIW在8.6、12.0、13.2和14.9GHz激发出TE120、混合模式、半TE310和TE320四种电场谐振模式，其中TE120是腔体插入中心短路通孔组引入的，而混合模式是TE120和半TE310两种电场谐振模式合成所引入。而含微带贴片的SIW在9.4GHz和14.2GHz激发出新的电场模式，这是由微带贴片的全波长模式和1.5倍波长模式所引入的，SIW腔体所激发出的TE120、混合模式、半TE310和TE320均引起了顶部微带贴片的全波长或1.5倍波长电场模式。

SIW结构用于激励超表面层的特征模形成天线工作频带，具体的，具有电场模式的微带贴片作为辐射单元激励出超表面结构的特征模，因此7.9GHz的TE120和9.4GHz的全波长模式之间以及12.4GHz半TE310和TE320之间存在天线的潜在的工作带宽。如图9所示，在加载超表面后的完整天线在8.2GHz和13.6GHz激发出Z1和Z2两个谐振模式，这两个模式是由超表面所被激励出的特征模引入的。

图12是谐振模式Z₁和Z₂的超表面上的表面电流，通过观察表面电流可知Z1是由特征模态中的模式3和模式4的叠加，而Z2是模式6和模式7的叠加，因为超表面层虽然位于微带贴片的中心，但下端一定程度受SIW边缘电场的影响，所以导致超表面层的下部分的电流强度较强。

图13是用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的回波损耗S₁₁和增益曲线图，可见该用于雷达成像的双频带高增益超表面天线的工作带宽为7.4-9.4 GHZ和13.3-14.6GHz,带内增益为5.4-8.2 dBi以及5.6-8.2 dBi，具有宽带宽、高增益、低损耗和低剖面特性。

图14为用于雷达成像的双频带高增益超表面天线在8.4GHz和14.0GHz处的主极化和交叉极化方向图，展示了该用于雷达成像的双频带高增益超表面天线在这两个频点上的辐射性能。在8.4GHz处，主极化方向图呈现出明显的方向性，具有较高的增益和较小的副瓣；而交叉极化方向图则表明该天线在该频率下的极化性能良好，交叉极化抑制效果显著。在14.0GHz处，主极化方向图保持了较为一致的辐射模式，增益表现稳定，而交叉极化方向图则进一步验证了该天线具有较低的交叉极化水平。

综合来看，该用于雷达成像的双频带高增益超表面天线在所述频段内均表现出良好的方向性、极化性能及低交叉极化特性，适用于高效的无线通信系统。

本领域的技术人员应该明白，以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，其特征在于，包括：自上而下依次设置的超表面层（10）、第一介质层（20）、微带贴片层（30）、第二介质层（40）以及接地层（50），第一介质层（20）设计为矩形形状，超表面层（10）的贴片组（11）的菱形边同第一介质层（20）的矩形边倾斜角度设置，贴片组（11）的中心同第一介质层的中心重叠，其中超表面层（10）为由多个矩形贴片（111）排列成菱形构成的贴片组（11），贴片组（11）的矩形贴片包括大小不均等的第一矩形贴片、第二矩形贴片和第三矩形贴片，其中第一矩形贴片、第二矩形贴片和第三矩形贴片的尺寸不同，第一矩形贴片和第三矩形贴片为正方形，第二矩形贴片为长度边同于第一矩形贴片的边长，宽度边同于第三矩形贴片的边长的长方形，位于贴片组（11）的对角线上的矩形贴片（111）上刻蚀有同于贴片组（11）的对角线的缝隙；其中微带贴片层（30）包括SIW腔体（33），位于SIW腔体（33）底部的馈电线（31），且SIW腔体（33）的顶部的金属面为含 T 型功分器的顶部微带贴片（32）；第二介质层（40）上对应微带贴片层（30）的区域设有 SIW 阵列通孔（42）和中心短路通孔组（41）。

2.根据权利要求 1 所述的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，其特征在于，超表面层（10）内的相邻的矩形贴片（111）之间间隔设置，且位于同一行的矩形贴片（111）同相邻行的矩形贴片（111）之间的距离相同，位于同一列的矩形贴片（111）同相邻列的矩形贴片（111）之间的距离相同。

3.根据权利要求 1 所述的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，其特征在于，贴片组（11）上的矩形贴片（111）相对于贴片组（11）的中心位置轴对称。

4.根据权利要求 1 所述的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，其特征在于，第一矩形贴片的边长为 5~8mm，用于激发低频段的特征模；第三矩形贴片的边长为 3~4mm，第三矩形贴片（P3）同被切割的第一矩形贴片共同激发高频段的特征模。

5.根据权利要求 1 所述的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，其特征在于，贴片组（11）的中心位置放置顶部微带贴片（32）。

6.根据权利要求 1 所述的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，其特征在于，SIW 阵列通孔（42）对应SIW腔体（33）的边侧设置，中心短路通孔组（41）对应SIW腔体（33）的中轴线设置，且位于SIW腔体（33）的中间区域。

7.根据权利要求1所述的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，其特征在于，第一介质层（20）和第二介质层（40）为Rogers RT3003的介质基板，超表面层（10）和接地层（50）为金属铜。

8.根据权利要求 1 所述的用于雷达成像的双频带高增益超表面天线，其特征在于，在7.4-9.4 GHz 和 13.3-14.6 GHz 两个频段内双频带效果，带内增益为 5.4-8.2 dBi 以及5.6-8.2 dBi，应用于雷达成像系统中的高效通信与目标检测。