[實(shí)用新型]一種ISGW圓極化縫隙行波陣列天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920491054.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN209592305U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申?yáng)|婭;王藝安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q13/10;H01Q21/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 胡川

本實(shí)用新型公開了一種ISGW圓極化縫隙行波陣列天線，其包括上層介質(zhì)板、下層介質(zhì)板以及設(shè)置在上層介質(zhì)板和下層介質(zhì)板之間的間隔介質(zhì)板；上層介質(zhì)板的上表面印刷有第一敷銅層，第一敷銅層上蝕刻有多個(gè)沿預(yù)定方向間隔設(shè)置的縫隙單元，縫隙單元包括長(zhǎng)度方向相交且均不與預(yù)定方向平行的兩個(gè)矩形縫隙，上層介質(zhì)板的下表面印刷有沿所述預(yù)定方向設(shè)置的饋電微帶線；下層介質(zhì)板的上表面印刷有周期性排列的圓形金屬貼片，下層介質(zhì)板的下表面印刷有第二敷銅層，每一圓形金屬貼片上設(shè)有貫穿下層介質(zhì)板的金屬過孔，金屬過孔與第二敷銅層連接。本實(shí)用新型能夠克服現(xiàn)有的圓極化天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電磁屏蔽性能不強(qiáng)等缺點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種ISGW圓極化縫隙行波陣列天線。

背景技術(shù)

圓極化天線由于具有良好的兼容性和良好的抗干擾能力，因而被廣泛運(yùn)用于導(dǎo)航衛(wèi)星、雷達(dá)和移動(dòng)通信等場(chǎng)景中。到目前為止，在毫米波段工作的圓極化天線可大致分為微帶圓極化天線、金屬矩形波導(dǎo)(RW)圓極化天線和基片集成波導(dǎo)(SIW)圓極化天線。但是，面對(duì)毫米波段運(yùn)用，傳統(tǒng)的圓極化天線存在一些問題，比如純金屬的結(jié)構(gòu)在毫米波段難以制造，基片集成波導(dǎo)(SIW)的電磁屏蔽性能不強(qiáng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外，信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的需求促使雷達(dá)通信技術(shù)的發(fā)展迅猛。適應(yīng)更為復(fù)雜的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境，提高雷達(dá)準(zhǔn)確度和抗干擾能力，通常要求天線有極低的副瓣和較高的主瓣增益。而波導(dǎo)縫隙天線陣可以通過控制天線單元間距從而實(shí)現(xiàn)低副瓣和窄主瓣。因此波導(dǎo)縫隙天線在地對(duì)地，空對(duì)地，空對(duì)空的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中有廣泛的研究和應(yīng)用價(jià)值。

近年來，集成基片間隙波導(dǎo)(ISGW)傳輸線被提出，該傳輸線基于多層PCB來實(shí)現(xiàn),分為帶脊的集成基片間隙波導(dǎo)和微帶集成基片間隙波導(dǎo)兩種結(jié)構(gòu)。帶脊的集成基片間隙波導(dǎo)一般由兩層PCB構(gòu)成，上層PCB外側(cè)表面全敷銅構(gòu)成理想電導(dǎo)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結(jié)構(gòu)，微帶線兩側(cè)是周期性的蘑菇結(jié)構(gòu)以形成理想磁導(dǎo)體(PMC)。由于PEC與PMC間形成蘑菇型EBG(Electromagnetic Band Gap，電磁場(chǎng)帶隙)結(jié)構(gòu)，電磁波(準(zhǔn)TEM波)只能沿著微帶線傳播，但是，由于帶脊的集成基片間隙波導(dǎo)中微帶脊與蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)處于同一層PCB板上，所以其微帶脊會(huì)受到蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)的制約而不方便走線，在實(shí)際應(yīng)用中存在局限性。

微帶集成基片間隙波導(dǎo)由三層PCB板構(gòu)成。上層PCB板的外側(cè)全覆銅形成PEC，內(nèi)側(cè)則印刷微帶線，底層PCB板上全部印制周期性排列的蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)以構(gòu)成PMC，在上層和底層間插入一塊空白介質(zhì)板來隔斷上層PCB板和底層PCB板。由于有空白介質(zhì)板的隔斷，微帶線布局靈活，不必?fù)?dān)心受到周期結(jié)構(gòu)制約。當(dāng)這種集成基片間隙波導(dǎo)工作時(shí)，準(zhǔn)TEM波會(huì)沿著微帶線在微帶線與PEC之間的介質(zhì)基板內(nèi)傳播，這種工作模式和介質(zhì)埋藏的微帶線十分類似。但是，同樣地，PEC與PMC之間的蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)會(huì)阻止波在其他方向上的傳播，難以保證沿微帶線的準(zhǔn)TEM波的傳播。

因此，上述兩種結(jié)構(gòu)的圓極化天線存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電磁屏蔽性能不強(qiáng)等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種ISGW圓極化縫隙行波陣列天線，能夠克服現(xiàn)有的圓極化天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電磁屏蔽性能不強(qiáng)等缺點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種ISGW圓極化縫隙行波陣列天線，包括上層介質(zhì)板(1)、下層介質(zhì)板(3)以及設(shè)置在所述上層介質(zhì)板(1)和下層介質(zhì)板(3)之間的間隔介質(zhì)板(2)；所述上層介質(zhì)板(1)的上表面印刷有第一敷銅層(11)，所述第一敷銅層(11)上蝕刻有多個(gè)沿預(yù)定方向間隔設(shè)置的縫隙單元(12)，所述縫隙單元(12)包括長(zhǎng)度方向相交且均不與所述預(yù)定方向平行的兩個(gè)矩形縫隙(121)，所述上層介質(zhì)板(1)的下表面印刷有沿所述預(yù)定方向設(shè)置的饋電微帶線(13)；所述下層介質(zhì)板(3)的上表面印刷有周期性排列的圓形金屬貼片(31)，所述下層介質(zhì)板(3)的下表面印刷有第二敷銅層(32)，每一所述圓形金屬貼片(31)上設(shè)有貫穿下層介質(zhì)板(3)的金屬過孔(33)，所述金屬過孔(33)與第二敷銅層(32)連接。