[發明專利]間隙波導串聯饋電的高增益毫米波天線

在審

• 申請號: 201710409149.9
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107293852A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 王昊;季爽;曹建銀;鄭玉雪
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q21/06;H01Q13/10;H01Q1/50;H01Q1/48
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種間隙波導串聯饋電的高增益毫米波天線，其特征在于，包括高效率輻射單元子陣層[3]、間隙波導縫隙耦合串聯饋電網絡[8]以及波導縫隙耦合饋電結構[12]；所述間隙波導縫隙耦合串聯饋電網絡[8]位于高效率輻射單元子陣層[3]和波導縫隙耦合饋電結構[12]之間，所述高效率輻射單元子陣層[3]包括若干呈矩陣排列的高效率輻射單元子陣[14]；

所述間隙波導縫隙耦合串聯饋電網絡[8]包括上層金屬面[6]、空氣層[9]、周期性排列的金屬柱[10]和接地板[11]，接地板[11]上設置周期性排列的金屬柱[10]，周期性排列的金屬柱[10]上方設置上層金屬面[6]，周期性排列的金屬柱[10]和上層金屬面[6]之間設置空氣層[9]，上層金屬面[6]上開有若干呈周期性排列的耦合縫隙[7]；

波導縫隙耦合饋電結構[12]為矩形波導，位于間隙波導縫隙耦合串聯饋電網絡[8]底部，用于對間隙波導縫隙耦合串聯饋電網絡進行中心饋電，矩形波導[12]上層寬邊開呈周期性排列的耦合縫隙[13]。

2.根據權利要求1所述的間隙波導串聯饋電的高增益毫米波天線，其特征在于，高效率輻射單元子陣[14]包括矩形金屬介質諧振腔[5]和涂覆在其上表面開有四個矩形縫隙[1]的金屬層[2]，所述四個矩形縫隙[1]呈2*2陣列分布，所述介質金屬腔[5]四壁由等高的圓柱形金屬柱[4]圍成，介質金屬腔[5]的底部為間隙波導縫隙耦合串聯饋電網絡[8]的上層金屬面[6]，上層金屬面[6]的每個耦合縫隙[7]均位于對應介質金屬腔[5]的底部中心，所述耦合縫隙[7]為寬邊橫縫。

3.根據權利要求1所述的間隙波導串聯饋電的高增益毫米波天線，其特征在于，所述空氣層[9]的高度小于0.25空氣波長。

4.根據權利要求1所述的間隙波導串聯饋電的高增益毫米波天線，其特征在于，所述周期性排列的金屬柱[10]形成電磁帶隙結構。

5.根據權利要求1所述的間隙波導串聯饋電的高增益毫米波天線，其特征在于，所述矩形波導為標準矩形波導。

6.根據權利要求1所述的間隙波導串聯饋電的高增益毫米波天線，其特征在于，單元子陣[14]中矩形金屬介質諧振腔[5]采用Rogers RO4350介質材料，腔體材料厚度H為0.508mm，金屬層[2]上的四個矩形縫隙[1]的寬ws為1.6mm、長ls為1.4mm,同時相鄰矩形縫隙的相鄰寬邊間距l1為0.8mm,相鄰長邊間距w1為0.8mm,介質金屬腔[5]四壁圓柱形金屬柱[4]高度H為0.508mm、直徑dd為0.25mm、排列周期pp為0.45mm，圓柱形金屬柱[4]圍成長wx為4.5mm、寬wy為4.5mm的矩形，耦合縫隙[7]的寬sw為0.8mm、長sl為2.2mm，耦合縫隙[7]的縱向排列周期d1是一個間隙波導波長為4.5mm、橫向排列周期d2是矩形波導[12]的一個波導波長為5mm，空氣層[9]的高度h為0.2mm,周期性排列的金屬柱[10]高d為1mm、底面邊長a為0.4mm、排列周期p為0.8mm,每個間隙波導中靠近波導中心的金屬柱[10]與間隙波導中軸線距離為2.1mm,矩形波導[12]上的耦合縫隙[13]偏離矩形波導[12]中軸線距離off為0.6mm,耦合縫隙[13]長sll為1.98mm、寬sww為0.8mm，金屬面[6]上的對應耦合縫隙[13]為相同尺寸，矩形波導[12]型號為WR-12，外截面長A為5.1mm、寬B為3.55mm，壁厚t為1mm。