[發明專利]一種寬水平角窄俯仰角單狹縫天線及其制作方法

在審

• 申請號: 201811560725.0
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109687104A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 周健;黃冰;孫蕓;佟瑞;錢蓉;孫曉瑋
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所;中國科學院大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q17/00;H01Q13/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

1.一種寬水平角窄俯仰角單狹縫天線，其特征在于，其包括一金屬空腔(1)和填充于金屬空腔(1)的腔體內的介質層(2)，所述金屬空腔(1)具有沿其長度方向延伸的第一壁(11)，在第一壁(11)上開設有多個等間距排布的狹縫(111)，且該金屬空腔(1)的一端設有饋電點(3)，另一端的腔體內填充有吸波材料(4)。

2.根據權利要求1所述的寬水平角窄俯仰角單狹縫天線，其特征在于，所述金屬空腔(1)具有與第一壁(11)彼此相對的第二壁(12)，所述饋電點(3)設置在金屬空腔1的第二壁(12)上。

3.根據權利要求2所述的寬水平角窄俯仰角單狹縫天線，其特征在于，所述饋電點(3)包括貼設在第二壁(12)的外表面的玻璃絕緣子(31)和貫穿第二壁(12)并插入介質層(2)的饋電針(32)，所述玻璃絕緣子(31)與所述饋電針(32)焊接。

4.根據權利要求1所述的寬水平角窄俯仰角單狹縫天線，其特征在于，所述金屬空腔(1)為長方體形狀，該長方體的長度L為60-80mm，寬度W為5-6mm，高度H為3-5mm。

5.根據權利要求1所述的寬水平角窄俯仰角單狹縫天線，其特征在于，相鄰兩個所述狹縫(111)的中心(O)之間的間距為5-7mm，且所述狹縫(111)的中心(O)和天線的中心軸線(C)的間距為0-0.5mm。

6.根據權利要求1所述的寬水平角窄俯仰角單狹縫天線，其特征在于，所述狹縫(111)由長度為l、寬度為2×r的矩形以及位于該矩形兩側的半徑為r的半圓形構成，矩形的長度l的范圍在2-2.2mm之間，半圓形的半徑r的范圍在0.3-0.4mm之間。

7.根據權利要求1所述的寬水平角窄俯仰角單狹縫天線，其特征在于，所述金屬空腔(1)遠離所述饋電點(3)的一端開口，在該開口處設有固定在金屬空腔(1)上的蓋板(5)。

8.根據權利要求1所述的寬水平角窄俯仰角單狹縫天線，其特征在于，所述金屬空腔(1)的材質為Cu、Al或Al合金，其上電鍍有Ag，所述介質層(2)的介質的介電常數為2.1-2.5，所述吸波材料(4)的垂直入射最大反射率優于-15dB。

9.一種寬水平角窄俯仰角單狹縫天線的制作方法，其特征在于，包括：

S1：加工出形狀為長方體且一端開口的金屬空腔(1)，該金屬空腔(1)具有沿其長度方向延伸且彼此相對的第一壁(11)和第二壁(12)；

S2：在金屬空腔(1)的遠離開口的一端的第二壁(12)上激光打孔，形成饋電孔，并在金屬空腔(1)的第一壁(11)上激光打孔，形成多個等間距排布的狹縫(111)；

S3：在腔體中填充介質，形成介質層(2)，對齊所述步驟S2中的饋電孔在介質層(2)上激光打孔；

S4：在饋電孔處安裝玻璃絕緣子(31)和饋電針(32)，得到饋電點(3)；

S5：在金屬空腔(1)的開口的一端的腔體內填充吸波材料(4)，再加裝蓋板(5)，形成完整天線。

10.根據權利要求9所述的寬水平角窄俯仰角單狹縫天線的制作方法，其特征在于，所述步驟S1還包括設計所述寬水平角窄俯仰角單狹縫天線的尺寸，包括：

S11：確定長方體的金屬空腔(1)的尺寸，并確定狹縫(111)的長度和寬度；

S12：調節金屬空腔(1)的饋電點(3)的位置來獲得最大的能量輻射；

S13：通過改變狹縫(111)的中心(O)之間的間距來調節俯仰角大小；

S14：通過改變狹縫(111)的中心(O)與金屬空腔(1)的中軸線的距離來調節水平角大小；

S15：形成設計圖，基于HFSS仿真獲得天線的方向圖；

S16：繪制天線三維結構圖。