[發(fā)明專利]一種基于加載短路釘?shù)幕刹▽У谋城皇娇p隙天線有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710288760.0 | 申請日： | 2017-04-27 |
| 公開（公告）號： | CN108808254B | 公開（公告）日： | 2020-09-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 史煜仲;劉菊華 | 申請（專利權(quán)）人： | 中山大學 |
| 主分類號： | H01Q13/18 | 分類號： | H01Q13/18;H01Q1/50 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102 | 代理人： | 林麗明 |
| 地址： | 510275 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 加載 短路 集成 波導 背腔式 縫隙 天線 | ||
本發(fā)明公開了一種基于加載短路釘?shù)幕刹▽У谋城皇娇p隙天線，包括具有表面和背面的電介質(zhì)電介質(zhì)基片體、第一短路釘組、第二短路釘組、饋電接頭和縫隙結(jié)構(gòu)，饋電接頭，端接于電介質(zhì)基片體的一側(cè)邊，且連接電介質(zhì)基片體的表面和背面；縫隙結(jié)構(gòu)，開縫于電介質(zhì)基片體的背面，使得電介質(zhì)基片體得以輻射電磁能量至自由空間中；第一短路釘組和第二短路釘組縱向貫穿電介質(zhì)基片體的表面和背面，第一短路釘組沿所述電介質(zhì)基片體外緣圍出一波導腔體，形成一階腔膜和兩個二階腔膜；第二短路釘組設(shè)置于所述波導腔體內(nèi)部，當?shù)谝欢搪丰斀M圍成的波導腔體激發(fā)一階腔膜時，第二短路釘組位于一階腔膜分布的電場中；當?shù)谝欢搪丰斀M圍城的波導腔體激發(fā)兩個二階腔膜時，第二短路釘組位于二階腔膜電場分布的零電位點。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及無線電領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于加載短路釘?shù)?基片集成波導的背腔式縫隙天線。
背景技術(shù)
基片集成波導技術(shù)廣泛的運用在微波通信系統(tǒng)和毫米波通信系 統(tǒng)中，這種技術(shù)具有低剖面、低成本、低損耗，易與平面電路兼容等 優(yōu)點。在基片集成波導上實現(xiàn)背腔式縫隙天線，可以使得天線的具有 低剖面、易加工、平面化的優(yōu)點，同時還能使得輻射方向圖在工作頻 段內(nèi)穩(wěn)定，并具有良好的前后比。
然而，現(xiàn)有的寬帶化的基于基片集成波導的背腔式縫隙天線一般 很窄，僅為1.7％左右。而隨著通技術(shù)的發(fā)展，通信系統(tǒng)對天線提出 了寬帶化的需求。
寬帶化的基片集成波導背腔式縫隙天線一般采用額外的寄生貼 片或縫隙結(jié)構(gòu)，構(gòu)造比較復雜，提高了天線的剖面，尺寸較增大，不 利于安裝。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種基于 加載短路釘?shù)幕刹▽У谋城皇娇p隙天線，本發(fā)明旨在至少在一 定程度上解決上述技術(shù)問題。
本發(fā)明的首要目的是為了增大天線的帶寬特性。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種基于加載短路釘?shù)幕?集成波導的背腔式縫隙天線，其特征在于，包括具有表面和背面的電 介質(zhì)電介質(zhì)基片體、第一短路釘組、第二短路釘組、饋電接頭和縫隙 結(jié)構(gòu)，其中：饋電接頭，端接于電介質(zhì)基片體的一側(cè)邊，且連接電介 質(zhì)基片體的表面和背面；及縫隙結(jié)構(gòu)，開縫于電介質(zhì)基片體的背面， 作為天線的輻射單元使得電介質(zhì)基片體得以輻射電磁能量至自由空 間中；及第一短路釘組和第二短路釘組縱向貫穿電介質(zhì)基片體的表面 和背面，第一短路釘組沿所述電介質(zhì)基片體外緣圍出一波導腔體，在 該腔體內(nèi)形成一階腔膜和兩個二階腔膜；第二短路釘組設(shè)置于所述波導腔體內(nèi)部，當?shù)谝欢搪丰斀M圍成的波導腔體激發(fā)一階腔膜時，第二 短路釘組位于一階腔膜分布的電場中；當?shù)谝欢搪丰斀M圍城的波導腔 體激發(fā)兩個二階腔膜時，第二短路釘組位于二階腔膜電場分布的零電 位點。
優(yōu)選地，所述第二短路釘組的釘?shù)臄?shù)目、釘孔徑尺寸、釘與釘之 間的間隔和釘所加載的位置通過和/或的調(diào)節(jié)，控制一階腔膜的諧振 頻率右移到二階腔膜的諧振頻率附近，使得一階腔膜與兩個二階腔膜 耦合，實現(xiàn)三諧振的寬帶特性。
優(yōu)選地，所述第二短路釘組的釘數(shù)目至少為二，所述第二短路釘 組的釘排成一排，橫截波導腔體。
優(yōu)選地，所述電介質(zhì)電介質(zhì)基片體包括電介質(zhì)層、設(shè)置于電介質(zhì) 層表面的上金屬面和設(shè)置于電介質(zhì)層背面的下金屬面。
優(yōu)選地，所述電介質(zhì)層為固體電介質(zhì)或空氣介質(zhì)。
優(yōu)選地，所述上金屬面、下金屬面與電介質(zhì)層集成于一體。
優(yōu)選地，所述上金屬面和下金屬面呈平面結(jié)構(gòu)，但其具體形狀根 據(jù)天線的性能及阻抗匹配要求來確定。
優(yōu)選地，所述第一短路釘組的釘?shù)臄?shù)量、釘孔徑尺寸和釘與釘之 間的間隔根據(jù)天線的性能及阻抗匹配要求確定。
優(yōu)選地，所述縫隙結(jié)構(gòu)呈矩形狀。
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