[發明專利]基于半?；刹▽ю侂姷臏拾四咎炀€

在審

• 申請號: 201710124223.2
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106887684A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 周春霞;趙艷飛;施雁佳
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/48;H01Q19/10;H01Q19/30
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 吳茂杰

技術領域

本發明屬于毫米波天線技術領域，特別是一種頻帶寬、結構緊湊的基于半模基片集成波導饋電的準八木天線。

背景技術

準八木天線與傳統的八木天線結構類似，都是由一根有源振子、反射器和若干無源振子組成。有源振子通常為半波長的偶極子或折合偶極子；無源振子由若干根比有源振子短的引向器組成，同時引向器也是一個輸入阻抗匹配元件；反射器在有源振子的背面，通常為部分接地結構。有源振子，引向器和反射器互相平行。準八木天線與傳統八木天線最大的不同就是用微帶接地板替代了振子反射器。

準八木天線性能主要由饋電系統決定，其通常需要一個巴侖以實現電流反向。

最開始，研究者利用微帶線有源振子的兩個臂相差半個波長，實現共面帶狀線的奇模激勵，因而起到寬帶巴侖的作用。后來，讓兩個振子臂分別與表層和地層相連，實現電流反向。這種饋電方法不需要額外的結構，減輕了巴倫的設計復雜性。但是存在的問題是，帶寬不夠寬，幾乎都不超過50％。

隨著基片集成波導(Substrate Integrated Waveguide，SIW)的提出，因其具備高Q值、易集成、小型化以及低成本等優點，自出現就得到了全面的探索和研究，被應用在各種器件上。SIW也被研究者用于饋電準八木天線，天線帶寬可以達到50％以上，但是SIW饋電系統的尺寸比微帶線大得多，尤其是在低頻段。

因此，現有技術存在的問題是：基于基片集成波導饋電的準八木天線體積大，不滿足高集成的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于半?；刹▽ю侂姷臏拾四咎炀€，頻帶寬、結構緊湊。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于半?；刹▽ю侂姷臏拾四咎炀€，包括介質基板、貼覆于介質基板上表面的上金屬鍍層和貼覆于介質基板下表面的下金屬鍍層，所述下金屬鍍層和上金屬鍍層由穿過介質基板的多個金屬化通孔相連。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

1、天線頻帶寬：在八木偶極子單元上方有兩個引向器，在第一個引向器上引入一個縫隙，改善天線的匹配特性和阻抗帶寬；在平行饋線和八木偶極子單元的連接處進行切角處理；在半模基片集成波導上表面引入三個槽線；將基片集成波導的底面作為反射器，并適當延長底板，增加反射器的大小。通過以上改進，天線帶寬得到提高，達到60％以上。

2、結構尺寸小，剖面低：相比傳統的利用微帶線有源振子的兩個臂相差半個波長，實現共面帶狀線的奇模激勵，本發明讓兩個振子臂分別與表層和地層相連，實現電流反向，這種方法設計簡單，改善了天線的尺寸大小。把SIW引入饋電系統，天線帶寬得到進一步拓展，但是尺寸較大，本發明采用半?；刹▽ю侂?，半?；刹▽С叽缡荢IW的一半，并且幾乎保留了SIW全部的優點。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1是本發明基于半?；刹▽ю侂姷臏拾四咎炀€的側視圖。

圖2是圖1中上表面的結構示意圖。

圖3是圖1中下表面的結構示意圖。

圖4是實施例的上下表面的參數標注。

圖5是實施例的仿真反射系數。

圖6是實施例的仿真增益。

圖中，1介質基板，2上金屬鍍層，3下金屬鍍層，4金屬化通孔，輸入端口5；

21上面板，22縫隙，23微帶漸變線，24 50Ω微帶線，25平行饋線，26八木偶極子單元，27第一引向器，28第二引向器，29引向器縫隙；

31地面板，32底面饋電平行饋線，33底面交叉八木偶極子單元。

具體實施方式

如圖1所示，本發明基于半模基片集成波導饋電的準八木天線，包括介質基板1、貼覆于介質基板1上表面的上金屬鍍層2和貼覆于介質基板1下表面的下金屬鍍層3，所述下金屬鍍層3和上金屬鍍層2由穿過介質基板1的多個金屬化通孔4相連。

如圖2所示，所述上金屬鍍層2包括位于中部的矩形上面板21，所述上面板21左部自上而下設有三個水平向的縫隙22，上面板21右部與豎向均勻排列的金屬化通孔4相連，其左側下端通過微帶漸變線23與一50Ω微帶線24相連，所述50Ω微帶線24的下端為天線的輸入端口5；

所述上面板21左側上端通過豎直的平行饋線25與一水平八木偶極子單元26的右端相連；

在八木偶極子單元26的上方設有與之平行的第二引向器28，在所述第二引向器28與八木偶極子單元26之間設有第一引向器27，所述第一引向器27與第二引向器28平行，所述第一引向器27中部設有引向器縫隙29。