[實用新型]一種基片集成波導縫隙饋電的線型陣列天線及平面陣列天線

有效

• 申請號: 201721861664.2
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN207602784U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 洪偉;徐俊;張慧;蔣之浩
• 申請（專利權）人: 東南大學;南京隼眼電子科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q13/10;H01Q21/00;H01Q21/06
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王斌

本實用新型公開了一種基片集成波導縫隙饋電的線型陣列天線和平面陣列天線，其中線型陣列天線包含輻射單元和饋電網絡兩個部分，輻射單元采用平面貼片固定在饋電網絡上部；饋電網絡為線型基片集成波導結構，包括具有信號輸入端的信號傳輸通道，在信號傳輸通道的末端進行封閉形成短路面；在形成基片集成波導的中間金屬層上開設沿信號傳輸方向排列的一排矩形槽；頂部金屬層為圓形貼片，該圓形貼片包括兩個半圓貼片和連接兩個半圓貼片的細微帶線；饋電網絡的矩形槽位于兩個半圓貼片之間。本實用新型采用的圓形貼片結構在工作原理上，一個該圓形貼片在電場方向上可以等效成三個有效的縫隙輻射源，可以更有效的壓窄E面波束寬度，從而達到提高天線增益的效果。

技術領域

本實用新型涉及電子領域，尤其涉及一種基片集成波導縫隙饋電的陣列天線。

背景技術

隨著社會的進步和技術的發展，對于實現電子系統高性能、小型化的需求日益迫切。陣列天線在通信、導航、雷達、探測等諸多領域的電子系統里面有著廣泛的應用，能夠實現高性能，小型化的陣列天線結構必然能帶來良好的經濟效益和社會效益。

具有較高增益的單個天線單元在大型陣列應用里面十分具有吸引力。當前，無論是車載雷達還是毫米波通信系統中，毫米波陣列天線都將被廣泛采用，針對毫米波陣列天線的研究也被大范圍的開展。作為關鍵性器件，毫米波陣列天線的各個方面的性能，例如尺寸、增益、工作貸款等都將對整個毫米波系統的架構、性能等產生重要的影響。

之前已公開的相關毫米波天線在具體的應用中還存在如下一個或多個問題：

1、組陣困難，較難形成大規模高增益的天線陣；

2、饋電網絡復雜，由饋電網絡引入的損耗過大；

3、饋電網絡所占面積較大，整個天線結構不夠緊湊；

4、天線的帶寬比較窄；

5、在需要相控掃描或采用多波束架構的系統應用中，較高增益和較大的掃描范圍存在一定的矛盾，很難做到兼顧。

因此，當前毫米波陣列天線還存在以上問題亟待解決。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足，而提供一種尺寸更小、增益更大且帶寬更寬的一種基片集成波導縫隙饋電的線型陣列天線及平面陣列天線。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種基片集成波導縫隙饋電的線型陣列天線，包含輻射單元和饋電網絡兩個部分，所述輻射單元采用平面貼片固定在所述饋電網絡上部；所述輻射單元包括頂部金屬層和第一層介質基片；所述饋電網絡采用基片集成波導，包括中間金屬層、第二層介質基片及底部金屬層；其特征在于：

所述饋電網絡為線型基片集成波導結構，包括具有信號輸入端的信號傳輸通道，在信號傳輸通道的末端進行封閉形成短路面；在形成基片集成波導的中間金屬層上開設沿信號傳輸方向排列的一排矩形槽，相鄰兩個矩形槽中心間的距離為一個波導波長，所有矩形槽均位于基片集成波導沿縱向中心線的同一側，離短路面最近的一個矩形槽與短路面的距離為四分之一波導波長的整數倍；

所述頂部金屬層為圓形貼片，該圓形貼片包括兩個半圓貼片和連接兩個半圓貼片的細微帶線；

所述饋電網絡的矩形槽位于兩個半圓貼片之間，所述細微帶線與所述矩形槽正交且矩形槽與細微帶線的中心重合；所述饋電網絡通過矩形槽將基片集成波導中傳播的能量向外輻射激勵所述的圓形貼片。

所述信號傳輸通道由兩排平行的貫通介質基片的金屬化通孔或金屬化槽形成，兩排平行的貫通介質基片的金屬化通孔或金屬化槽的一端為信號輸入端，在兩排平行的貫通介質基片的金屬化通孔或金屬化槽采用一排貫通介質基片的金屬化孔或金屬化槽密閉，形成短路結構。