[發明專利]一種半模基片集成波導漏波天線

有效

• 申請號: 201710146195.4
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN107026327B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 陳愛新;趙柯褀;王莉;劉欣;趙越;寧相偉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H01Q3/34
• 分類號: H01Q3/34;H01Q1/50;H01Q13/20
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 湯財寶

本發明提供了一種半模基片集成波導漏波天線，包括：介質基片、第一金屬貼片、第二金屬貼片和變容二極管；通過改變變容二極管的電容值，可以使固定頻點處天線方向圖隨著變容二極管的電容值變化而變化，使天線在實現左右手圓極化、+/?45°線極化的同時，還可以實現模式可重構功能，進而實現極化、模式的復合可重構特性及頻率掃描功能。在一個天線上實現多工作模式，不僅節省了天線的制造成本，節約了空間，而且能有效抑制同一個平臺上的天線互擾。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，更具體地，涉及一種半模基片集成波導漏波天線。

背景技術

現有技術中，提出了一種通過金屬通孔一維陣列形成的結構，金屬通孔陣列可以起到和金屬壁相類似的作用。結合兩排金屬通孔以及上下導體表面就可以模擬一個介質填充的矩形金屬波導，從而形成基片集成波導。

基片集成波導與傳統矩形金屬波導相比，同樣有良好的傳播特性、低損耗、低輻射、高Q值以及高功率容量的優點。并且這種結構易于集成，大大減小了原有的微波毫米波波導器件以及建立在波導基礎上的其他微波無源器件的重量、尺寸和價格，同時增強了制造過程的可重復性和可靠性。伴隨著基片集成波導技術的發展，可以預見未來所有的微波無源或者有源電路都將能夠集成在一塊基片上，這將推動微波工業的發展。

隨著基片集成波導技術的發展，利用基片集成波導形成的無源微波器件，如濾波器、功分器、定向耦合器、天線等，都展現出了能與傳統矩形金屬波導微波器件相媲美的性能。基片集成波導應用在天線領域主要是通過在其上導體表面周期性地刻蝕縫隙，波導中傳輸的功率會漏逸到外部空間，從而形成基片集成波導漏波天線。

半模基片集成波導是在基片集成波導上提出的結構，由于基片集成波導中間為理想磁壁，電力線平行于對稱面，可以由此處將基片集成波導一分為二，并且不會改變場模式，這樣可以大大減小由基片集成波導構成的器件的體積。

傳統的半模基片集成波導縫隙天線其極化方式和波束指向是固定的，必須通過人工或者機械調整或更換天線的位置和極化方式改變其輻射方向和極化方式，靈敏度低，故障率高。同時，工作模式單一，需要安裝多副天線實現不同的工作模式，造成資源浪費、成本提高。

發明內容

為克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發明提供了一種半模基片集成波導漏波天線。

一方面，本發明提供了一種半模基片集成波導漏波天線，包括：介質基片、第一金屬貼片、第二金屬貼片和變容二極管；

其中，所述第一金屬貼片和所述第二金屬貼片設置在所述介質基片的兩面，所述第一金屬貼片上設置有貼片開口；在所述第一金屬貼片上刻蝕有預設數量的第一交指槽、所述預設數量的第二交指槽和金屬通孔陣列，所述貼片開口位于刻蝕有所述第一交指槽的區域和刻蝕有所述第二交指槽的區域之間；所述金屬通孔陣列貫穿于所述介質基片、所述第一金屬貼片和所述第二金屬貼片，并接地；以所述介質基片的寬邊作為0°基準，所述第一交指槽的長邊偏轉-45°的角度，所述第二交指槽的長邊偏轉45°的角度；在所述第一交指槽和所述第二交指槽上分別設置有對應的所述變容二極管；

所述第一金屬貼片未刻蝕有所述第一交指槽和所述第二交指槽的一側區域構成定向耦合器；所述定向耦合器的一側端面及所述介質基片和所述第二金屬貼片與其同側的端面構成饋電端面，所述第一金屬貼片與所述定向耦合器相對的一側端面及所述介質基片和所述第二金屬貼片與其同側的端面也構成饋電端面；所述定向耦合器與刻蝕有所述第一交指槽的區域之間、刻蝕有所述第二交指槽的區域之間的連接部分分別構成微帶饋線，刻蝕有所述第一交指槽的區域、刻蝕有所述第二交指槽的區域與對應的饋電端面之間的連接部分也分別構成微帶饋線。