[發明專利]基于SIW的共形超寬帶H面喇叭天線及其制作方法

在審

• 申請號: 201910025950.2
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109742548A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 趙蕓;丁江喬
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01Q13/02
• 分類號: H01Q13/02;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q21/20
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開了一種基于SIW的共形超寬帶H面喇叭天線，所述共形超寬帶H面喇叭天線包括導體以及等間距水平排布在導體側表面的N個共形超寬帶H面喇叭天線單元；所述共形超寬帶H面喇叭天線單元包括同軸線、轉換部、脊波導、加載脊結構的H面喇叭天線、圓弧形口徑部和介質板。本發明能夠解決H面喇叭天線共形于彎曲導體平臺的關鍵問題，保證天線在結構彎曲的情況下，同時具有超寬帶、穩定的方向圖等特性。

技術領域

本發明涉及微波射頻天線領域，具體而言涉及一種基于SIW的共形超寬帶H面喇叭天線及其制作方法。

背景技術

無線通信技術的迅猛發展以及雷達、預警、探測、導彈制導以及電子對抗等軍事技術的不斷進步，天線作為無線系統的核心部件也在不斷發展。工業界和軍工系統對天線的結構外形、性能參數、裝配方式、尺寸大小等技術指標提出了新要求，高性能天線的潛在需求進一步推動了天線技術的進步和發展。天線的結構類型由傳統的立體機械結構向平面結構、與載體平臺共形的結構發展。

寬帶天線技術，早期主要應用于軍事領域，在雷達監測、反隱身技術、電子對抗等方面有突出的貢獻。近年來，超寬帶技術也逐漸被引入民用領域，在寬帶通信、擴頻通信、探地雷達、場的測量、電磁兼容等領域有著廣泛的應用。隨著無線通信業務種類的增加以及通信容量的提高，為了滿足各種商用和軍用無線設備的發展要求，人們對重量輕、結構靈活、剖面低且易于集成的天線需求也變得強烈。雖然一些傳統的天線能實現超寬帶特性和穩固的增益，但是為了適應未來無線通信的發展，天線不僅要追求寬頻帶的特性，同時還要兼顧到小型化，極化和帶內方向圖穩定性等諸多問題?，F代衛星廣播、手機平臺的通信系統、無人機探測系統等等越來越倚重于低剖面、寬帶天線。因此，探索和發展超低剖面寬帶天線的結構和機制，研究和解決適合彈載、機載的共形超寬帶天線在設計和測試上的關鍵技術具有重要的科學意義和工程應用價值。

發明內容

本發明目的在于提供一種基于SIW的共形超寬帶H面喇叭天線及其制作方法，能夠解決H面喇叭天線共形于彎曲導體平臺的關鍵問題，保證天線在結構彎曲的情況下，同時具有超寬帶、穩定的方向圖等特性。

為達成上述目的，結合圖1至圖4，本發明提出一種基于SIW的共形超寬帶H面喇叭天線，所述共形超寬帶H面喇叭天線包括導體以及等間距水平排布在導體側表面的N個共形超寬帶H面喇叭天線單元；

所述導體包括相互連接的第一導體部和第二導體部，第一導體部呈圓錐型，第二導體部呈圓柱型，第一導體部的底面與第二導體部的頂面尺寸相同；

所述導體內具有一空腔，N個共形超寬帶H面喇叭天線單元通過緊固部固定在第二導體部的側表面上；

所述共形超寬帶H面喇叭天線單元包括轉換部、脊波導、加載脊結構的H面喇叭天線和介質板；

所述介質板包括沿豎直方向自上而下重疊設置的貼片層、介質層、金屬層，所述貼片層、介質層、金屬層互相平行；

所述介質板平行鋪設在導體側表面上，所述介質層通過金屬層與導體側表面貼附連接；

所述加載脊結構的H面喇叭天線包括設置在介質層的上表面的第一縫隙、第二縫隙和脊結構；

所述第一縫隙和第二縫隙對稱設置在脊結構兩側，沿脊結構的延伸方向呈喇叭張角狀；

所述脊結構包括呈階梯型設置在介質板上表面的第一凹槽，其軸中心線的延伸方向平行于導體側表面，脊結構包括依次連接的第一階梯部、第二階梯部、第三階梯部；

所述第一階梯部的寬度、深度分別大于第二階梯部的寬度、深度，第二階梯部的寬度、深度分別大于第三階梯部的寬度、深度；

所述脊波導與第一階梯部遠離第二階梯部的一端連接，脊波導的矩形腔的延伸方向垂直于脊結構的軸中心線的延伸方向；

所述介質板底部上設置有第二凹槽；