[發明專利]一種帶狀線饋電的寬帶毫米波天線單元

在審

• 申請號: 201911183190.4
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110957574A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 羅俊;陳志興;楊華
• 申請（專利權）人: 廣東盛路通信科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q1/00
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙) 44307
• 代理人: 龍孟華

本發明公開一種帶狀線饋電的寬帶毫米波天線單元，包括介質基板本體，以及貫通所述介質基板本體上下表面的多個金屬化通孔；其特征在于，所述介質基板本體由依次疊合在一起的多層介質基板組成，在相鄰兩層所述介質基板之間、以及所述介質基板本體的上、下表面分別設有金屬覆銅層，設置在所述介質基板本體下表面的金屬覆銅層為全覆蓋的大面積覆銅層，設置在最下兩層所述介質基板之間的金屬覆銅層為長條形帶狀線，剩下的各所述金屬覆銅層均為蝕刻有矩形縫隙的大面積覆銅層，所述金屬化通孔將各所述大面積覆銅層電氣連接。本發明實現寬帶的適用于PCB加工的高增益毫米波天線單元，具有高增益、高效率、寬帶化、平面化、低成本、易于量產等優點。

技術領域

本發明涉及天線設計技術領域，具體涉及一種帶狀線饋電的寬帶毫米波天線單元。

背景技術

天線是通信系統的重要組成部分，天線的性能將直接影響通信的質量。其中，毫米波頻段是現代通信的重要頻段。由于毫米波的頻率較高，其路徑損耗更大，在通信系統中一般需要使用高增益的毫米波天線。使用天線單元進行組陣來提升整體天線的增益是常用的方法，陣列中，單元的性能設計對整體陣列性能有決定性影響。

對于毫米波天線而言，其波長為毫米量級，因而對天線的加工精度提出了更高的要求。金屬腔體天線雖然能實現較好的成品穩定性，但由于需要高精度機械加工，其成本較為昂貴。而采用平面加工工藝的印制電路板(PCB)技術、低溫共燒陶瓷(LTCC)技術等，在實現較高成品精度的同時其成本較低，是毫米波天線的一個重要發展方向。

帶狀傳輸線是常用的平面結構的微波傳輸線，具備易于平面工藝加工、無色散的TEM場模式、低輻射泄露等優點。對于帶狀線饋電的天線單元，需要將帶狀線的傳輸電磁波高效率地轉化為空間輻射電磁波。此外，隨著通信系統不斷地提升通信速率要求，具有寬帶特性的天線越來越廣泛地應用于天線設計中。

基于上述背景，在實際應用中需要一種帶狀線饋電的寬帶毫米波天線單元，以滿足現代毫米波通信中對天線寬帶化、高效率、低加工成本等方面的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶狀線饋電的寬帶毫米波天線單元。該天線具有寬帶化、高效率、低加工成本、平面化、易于量產等優點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種帶狀線饋電的寬帶毫米波天線單元，包括介質基板本體，以及貫通所述介質基板本體上下表面的多個金屬化通孔；其特征在于，所述介質基板本體由依次疊合在一起的多層介質基板組成，在相鄰兩層所述介質基板之間、以及所述介質基板本體的上、下表面分別設有金屬覆銅層，設置在所述介質基板本體下表面的金屬覆銅層為全覆蓋的大面積覆銅層，設置在最下兩層所述介質基板之間的金屬覆銅層為長條形帶狀線，剩下的各所述金屬覆銅層均為蝕刻有矩形縫隙的大面積覆銅層，所述金屬化通孔將各所述大面積覆銅層電氣連接。

更為優選的是，各所述介質基板的長度不超過天線單元輻射波的1個自由空間波長。

更為優選的是，所述金屬化通孔的數量多于八個，沿所述介質基板本體的一條水平線對稱分布，各所述矩形縫隙介于兩排所述金屬化通孔之間，所述長條形帶狀線介于兩列所屬金屬化通孔之間。

更為優選的是，所述水平線為水平中心線。

更為優選的是，所述長條形帶狀線設置在所述介質基板本體的豎直中心線上，各所述金屬化通孔沿所述豎直中心線對稱分布。

更為優選的是，各所述矩形縫隙和所述長條形帶狀線在所述下表面上的正投影有重合，且位于下側的所述矩形縫隙開口尺寸小于位于上側的所述矩形縫隙開口尺寸。

更為優選的是，相鄰兩行及相鄰兩列所述金屬化通孔之間的間距小于天線單元輻射波的1/2介質波長。