[發明專利]漸變槽線天線裝置

在審

• 申請號: 201610150166.0
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN106910990A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 李偉豪;劉宇舜
• 申請（專利權）人: 成浩科電股份有限公司;劉宇舜
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q13/08;H01Q13/10
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 周濱,章侃銥

技術領域

本發明涉及漸變槽線天線裝置，特別涉及以圓形凹槽增強低頻處增益的漸變槽線天線裝置。

背景技術

天線是一種能量轉換器(transducer)，它把傳輸線上傳播的導行波，變換成在自由空間中傳播的電磁波，或者進行相反的轉換。天線為無線電設備中用來發射或接收電磁波的部件。無線通信、雷達、導航、廣播、電視等無線電設備，都是通過無線電波來傳遞信息的，都需要無線電波的輻射和接收。天線為發射機或接收機與傳播無線電波的媒質之間提供所需要的耦合。

漸變槽線天線屬于印刷式縫隙天線，結構簡單且易于制作。圖1是一種現有漸變槽線天線裝置10的結構圖。漸變槽線天線裝置10包括一介質基板11、一金屬極板12、以及一槽線諧振腔13。在圖1中，漸變槽線天線裝置10通過槽線諧振腔13、槽線121和槽線122大致形成一喇叭形開口，例如，使用激光雕刻或腐蝕的方法在介質基板11的正面做出邊界大致為上述喇叭形開口(例如，指數曲線形狀)的金屬極板12。介質基板11為絕緣介質基板。金屬極板12用于輻射和接收空間中的電磁波信號。

漸變槽線天線裝置10為漸變寬型喇叭口形狀的槽線結構是輻射或接收能量的主體，不同頻率的電磁波信號會被對應的λ/2的縫隙寬度(其中λ為該頻率的波長)處的槽線所輻射或接收，例如，金屬極板12的槽線121和槽線122最大開口寬度對應漸變槽線天線的最低工作頻率點。因此，漸變槽線式的結構會有較寬的工作帶寬，故漸變槽線天線裝置10屬于超寬帶天線。

漸變槽線天線裝置10屬于一種典型的端射行波天線，同時也是一種線性極化天線，電場向量平行于介質基板11的平面。在兩個主要的輻射平面內，天線交叉極化電平(level)較低，波束寬度較寬，旁瓣電平低，這意味著這種天線具有較高的增益和指向性。由于同時在工作帶寬、方向性和增益 上都具有較好的特性，漸變槽線天線裝置10已被廣泛應用在超寬帶無線通信、地球物理勘探、天文觀測和醫學檢測中。

此外，為了滿足漸變槽線天線裝置在工作帶寬、方向性和增益上不同的特性需求，本領域技術人員對應設計出各種漸變槽線天線裝置。例如，在中國專利公開號：CN 103326120 A之中，公開在漸變槽線天線的開口處，利用電磁波的導向裝置，改善天線本體輻射場的指向性；在歐洲專利專利號：EP 1425818 B1之中，公開將本來為指數函數曲線的天線槽線改成分段式指數函數的天線槽線，以增加天線的工作帶寬；在美國專利專利號：US5036335之中，公開通過改變漸變槽線天線的饋電方式，在漸變槽線天線的饋入點增加一個貫穿孔，使非平衡的天線阻抗，因為貫穿孔進而成為平衡式天線，進而改善漸變槽線天線的整體增益；在美國專利專利號：US 8504135 B2之中，公開在天線槽線方向，利用幾何形狀介電材質來改變電流速度，進而改善漸變槽線天線的指向性。

發明內容

本發明第一個實施例為提出一種漸變槽線天線裝置。該漸變槽線天線裝置包括一介質基板、一第一金屬部分、以及一第二金屬部分。該第一金屬部分設置于該介質基板之上，并具有一第一接合面、一對諧振腔、一對曲線槽、及從該第一接合面向該漸變槽線天線裝置輻射方向擴展的一漸變槽。該第二金屬部分設置于該介質基板之上，并具有一第二接合面和一圓形凹槽。該圓形凹槽開口于該第一接合面，且該第二接合面和該第一接合面連接，其中該漸變槽具有一第一開口及位于該第一接合面的一第二開口，該漸變槽和該圓形凹槽通過該第二開口和該圓形凹槽的開口而連通，且該第一開口大于該第二開口；其中該對諧振腔分別設于該漸變槽的兩側；其中該對曲線槽分別設于該漸變槽的兩側而與該對諧振腔連通，且比該對諧振腔靠近該第一開口；以及其中該第一金屬部分和該第二金屬部分連為一體。

本發明第二個實施例為提出一種漸變槽線天線裝置。該漸變槽線天線裝置包括一介質基板、一第一金屬部分、以及一第二金屬部分。該第一金屬部分設置于該介質基板之上，并具有一第一接合面、一對曲線槽、及從 該第一接合面向該漸變槽線天線裝置輻射方向擴展的一漸變槽。該第二金屬部分設置于該介質基板之上，并具有一第二接合面和一圓形凹槽。該圓形凹槽開口于該第一接合面，且該第二接合面和該第一接合面連接，其中該漸變槽具有一第一開口及位于該第一接合面的一第二開口，該漸變槽和該圓形凹槽通過該第二開口和該圓形凹槽的開口而連通，且該第一開口大于該第二開口；其中該對曲線槽分別設于該漸變槽的兩側，且該對曲線槽各自包括一第一曲面和一第二曲面；以及其中該曲線槽的該第一曲面和該第二曲面面向彼此；以及其中該第一金屬部分和該第二金屬部分連為一體。

附圖說明