[發明專利]基片集成波導饋電的對數周期偶極子陣列天線

無效

• 申請號: 200910033244.9
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN101615722A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 翟國華;洪偉;蒯振起
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01Q11/10
• 分類號: H01Q11/10;H01Q13/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明是一種基于新型基片集成波導饋電結構的對數周期偶極子陣列天線設計技術。所設計天線包含對數周期偶極子陣列天線和基片集成波導結構兩部分。通過將基片集成波導與對數周期偶極子陣列天線級聯，形成了饋電結構簡單、工作帶寬寬、損耗小的寬帶天線。該天線設計基于平面印刷電路技術，體積小巧，適合平面高度集成。

背景技術

隨著通信技術的高速發展，具有低復雜度、低成本、工作帶寬寬等諸多優點的寬帶通信系統得到的廣泛的研究和應用。空間對數周期陣列天線廣泛應用于寬帶通信系統，由于其體積大而逐步發展為印刷對數周期陣列天線，但是目前毫米波印刷對數周期天線很難使用同軸線饋電。基片集成波導的體積小巧，因此是一種低剖面、低成本、工作帶寬寬、設計簡單、尺寸更小的平面傳輸線結構，同時上下平面的電流相位差為180°，具有平衡線特性。將對數周期天線和基片集成波導結構相結合，可以形成低剖面、低成本的印刷對數周期陣列天線。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提出一種基片集成波導饋電的寬帶對數周期偶極子陣列天線，該天線不僅具有寬帶特性，而且結構簡單、體積小巧，滿足平面電路集成的要求，并且具有成本低、便于批量生產等優點，因此適用于寬帶通信系統的應用場合。

技術方案：本發明的基片集成波導饋電的寬帶對數周期偶極子陣列天線包含基片集成波導和對數周期陣列天線兩部分，通過印刷電路板技術在微波介質基片上實現。

該天線包括介質基片、在介質基片上的上表面金屬鍍層、在介質基片下的下表面金屬鍍層和位于基片上連接上表面金屬鍍層和下表面金屬鍍層的兩排金屬化通孔；在上表面金屬鍍層上設有順序連接的上表面的集合線、上表面饋源陣子天線、基片集成波導的上表面、微帶漸變過渡線、輸出50歐姆微帶線；上表面的集合線直接與基片集成波導的上表面連接，上表面饋源陣子天線位于上表面的集合線的兩側；下表面金屬鍍層包含有與對數周期偶極子陣列天線上表面的集合線平行對稱的對數周期偶極子陣列天線下表面的集合線、與上表面饋源陣子天線交叉對稱的下表面饋源陣子天線、與基片集成波導的上表面對稱的基片集成波導的下表面、與基片集成波導的下表面)相連的微帶線的地表面；兩排金屬化通孔分別位于基片集成波導的上表面和基片集成波導的下表面的兩側并將該兩上、下表面連接起來。微帶漸變過渡線的平面為漏斗形，大頭接基片集成波導的上表面，小頭接輸出50歐姆微帶線。

有益效果：

1.天線具有寬帶特性，可以滿足寬帶微波毫米波通信系統要求；

2.天線設計簡單，在毫米波頻段，直接使用基片集成波導技術饋電對書周期陣列天線，實現了饋電結構的簡單化、平面化和易集成化。

3.天線整體體積小巧，采用基片集成波導做為饋線，可以方便與微波平面電路高度集成，適合移動小型化設備使用；

4.整個天線的各部分集成為一體，結構簡單，全部利用PCB工藝生產，成本低、精度高、重復性好，適合大批量生產。

5.天線損耗低，由于饋電采用基片集成波導結構，在毫米波頻段具有低損耗特性。

附圖說明

圖1為基片集成波導饋電的對數周期偶極子陣列天線的側視圖。

圖2為基片集成波導饋電的對數周期偶極子陣列天線的頂視圖。

圖3為基片集成波導饋電的對數周期偶極子陣列天線的底視圖。

圖4a為實施例1的左半部分示意圖，圖4b為施例1的右半部分為示意圖；

圖5為實施例1的天線測試反射系數，

圖6、圖7為實施例1的天線分別在31GHz和35GHz的方向圖，包括包括E面主極化方向圖、H面主極化方向圖、H面交叉極化方向圖和E面交叉極化方向圖。

以上的圖中有：介質基片1，上表面金屬鍍層2，下表面金屬鍍層3，金屬化通孔4，對數周期偶極子陣列天線上表面的集合線5，微帶漸變過渡線6，對數周期偶極子陣列天線上表面饋源陣子天線7，輸出50歐姆微帶線8，基片集成波導的上表面9，輸出端口10，對數周期偶極子陣列天線下表面的集合線11，對數周期偶極子陣列天線下表面饋源陣子天線12，基片集成波導的下表面13，微帶線的地表面14。

具體實施方式