[實用新型]SIGW圓極化天線

有效

• 申請號: 201920111719.0
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN209880807U
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 申東婭;張秀普;馬超駿;王藝安;任文平;付澤旭
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q15/24;H01Q1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型SIGW圓極化天線，采用三塊介質板構成基片集成間隙波導天線；SIGW由三層介質板構成：有電磁帶隙的底層介質板、有金屬覆層的上層介質板以及分隔上下兩層介質板的中間層介質板（間隙）。在SIGW的上層介質板的金屬層上蝕刻了一個矩形金屬縫隙，采用延伸到矩形縫隙下方的微帶線激勵矩形縫隙產生圓極化輻射，形成SIGW圓極化天線。本實用新型SIGW圓極化天線具有結構簡單，抗干擾能力強，易加工，易集成，帶寬較寬等優點，能用做5G毫米波通信系統天線。

技術領域

本實用新型屬于無線通信天線，涉及基于PCB的SIGW圓極化天線。

背景技術

圓極化天線由于其具有良好的兼容性，并具有良好的抗干擾能力被廣泛運用于導航衛星、雷達和移動通信等多個不同的場景中。到目前為止，在毫米波段工作的圓極化天線已有很多報道。這些天線可大致分為微帶圓極化天線、金屬矩形波導（RW）圓極化天線和基片集成波導（SIW）圓極化天線。但是，面對毫米波段運用，傳統的圓極化天線存在一些問題，比如純金屬的結構在毫米波段難以制造，基片集成波導（SIW）的電磁屏蔽性能不強、結構復雜。

近年來，基片集成間隙波導（SIGW）傳輸線被提出，該傳輸線基于多層PCB來實現,分為帶脊的SIGW和微帶SIGW兩種結構。帶脊的SIGW一般由兩層PCB構成，上層PCB外側表面全敷銅構成理想電導體（PEC），下層PCB上印刷有微帶線，微帶線上帶有一系列金屬化過孔與下方金屬地相連形成一種類似脊的的結構，微帶線兩側是周期性的蘑菇結構以形成理想磁導體（PMC）。由于PEC與PMC間形成EBG，電磁波（準TEM波）只能沿著微帶線傳播。但是，由于帶脊的SIGW中微帶脊與蘑菇結構處于同一層PCB板上，所以其微帶脊會受到蘑菇結構的制約而不方便走線，在實際應用中存在局限性。

微帶SIGW由三層PCB板構成。上層PCB板的外側全覆銅形成PEC，內側則印刷微帶線，底層PCB板上全部印制蘑菇狀周期結構以構成PMC，在上層和底層間插入一塊空白介質板（中間層）來隔斷上層和底層。由于有中間層的隔斷，微帶線布局靈活，不必擔心受到周期結構制約。當這種SIGW工作時，準TEM波會沿著微帶線在微帶線與PEC之間的介質基板內傳播，這種工作模式和介質埋藏的微帶線十分類似。同樣地，PEC與PMC之間會產生EBG以阻止波在其他方向上的傳播，以保證沿微帶線的準TEM波的傳播。

本實用新型基片集成間隙波導的圓極化天線，采用微帶SIGW技術設計圓極化天線，解決現有的基于PCB技術設計的圓極化天線結構復雜、電磁屏蔽性能不強的缺點。

本實用新型內容，經文獻檢索，未見與本實用新型相同的公開報道。

實用新型內容

本實用新型的目的是提出基片集成間隙波導的圓極化天線，用以克服現有的圓極化天線結構復雜、電磁屏蔽性能不強等缺點，能應用于5G毫米波通信系統的工作波段。

本實用新型SIGW圓極化天線，其特征在于，包括三層介質板：上層介質板（1），中間層介質板（2），下層介質板（3），其中：

a.上層介質板（1）的上表面印刷有第一敷銅層（9）；第一敷銅層（9）上蝕刻有矩形縫隙（8），下表面印刷有饋電微帶線（6）；饋電微帶線（6）延伸到矩形縫隙下方；

b.下層介質板（3）上表面的圓形貼片（10），下表面印刷有第二敷銅層（4）；下層介質板（3）上打有金屬過孔（5），與上表面的圓形貼片（10）一起組成EBG結構陣列；

c.中間層介質板（2）分隔上層介質板（1）和下層介質板（3），使上層介質板（1）和下層介質板（3）之間形成間隙；

d.上層介質板（1），中間層介質板（2），下層介質板（3）粘合在一起，形成一個整體；

e.上層介質板（1）上的第一敷銅層（9）為PEC，下層介質板（3）相當于PMC；