[發明專利]一種新體制的PCB集成電掃描天線

有效

• 申請號: 202010055479.4
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111244622B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 馬超;李歡;葉德信;皇甫江濤;冉立新
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q3/34;H01Q21/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種新體制的PCB集成電掃描天線，其特征在于：所述的PCB集成電掃描天線(1)包括陣列(3)、射頻開關(5)、0/180°移相電路(6)、連接通孔(7)、上介質基板(8)、陣元移相連接線(9)、微帶線(10)、下介質基板(11)和地層(12)；陣列(3)、上介質基板(8)、地層(12)、下介質基板(11)和功分網絡層從上到下依次布置，陣列(3)是由多個陣元(2)平行并排排列構成，陣元(2)使用縫隙(13)輻射電磁波，每個陣元(2)的長度大于天線工作頻率的亞波長尺度，寬度為天線工作頻率的亞波長尺度；每個陣元(2)的左右兩側邊緣和上側邊緣均開設有間隔均勻分布的過孔(14)，過孔(14)穿過上介質基板(8)后和地層(12)電連接；每個陣元(2)下側邊緣未開設過孔，每個陣元(2)下側邊緣經一根微帶線(10)和連接通孔(7)電連接，連接通孔(7)穿過上介質基板(8)、地層(12)、下介質基板(11)后和功分網絡層連接；

功分網絡層包括功分網絡(4)和移相組件，功分網絡(4)的輸入端口和饋源連接，功分網絡(4)的輸出端口均經移相組件連接通孔(7)，每個移相組件包括射頻開關(5)、陣元移相連接線(9)和0/180°移相電路(6)；陣元移相連接線(9)一端連接到功分網絡(4)的輸出端口，另一端連接到射頻開關(5)的總端口，0/180°移相電路(6)包括0°移相線和180°移相線，射頻開關(5)的兩個切換端口分別連接0°移相線和180°移相線的一端，0°移相線和180°移相線的另一端均連接到連接通孔(7)；

所述的陣元(2)采用基于縫隙陣列的介質板波導天線，縫隙陣列由十條縫隙偏心交互排列組成；相鄰兩個陣元(2)左右側邊緣在邊界上共用過孔；

所有陣元移相連接線中的傳輸相位各不相同，當所有射頻開關(5)控制連接到0/180°移相電路(6)中的同一種移相線時，通過設置各個陣元移相連接線中的傳輸相位使得PCB集成電掃描天線輻射出的陣列(3)電磁波為柱面波。

2.根據權利要求1所述的一種新體制的PCB集成電掃描天線，其特征在于：

所述的0°移相線和180°移相線的長度不同，使得經過的電信號的傳輸時延不同，導致0°移相線和180°移相線兩路傳輸相位不同。

3.根據權利要求1所述的一種新體制的PCB集成電掃描天線，其特征在于：

所述的功分網絡(4)的輸出端口的數量和陣列(3)中陣元(2)的數量相同。

4.根據權利要求1所述的一種新體制的PCB集成電掃描天線，其特征在于：

所述的陣列(3)中的各個陣元(2)的相位分布按照以下方式布置：陣列(3)中的一處陣元(2)作為當前陣元，調整當前陣元的尺寸等參數使得當前陣元到陣列(3)中心位置的陣元(2)之間的相位差設置為sk-gk，且k＝2πf/c，其中，f表示PCB集成電掃描天線(1)的工作頻率，c是光速，s表示當前陣元到陣列(3)中心位置的陣元(2)之間的距離，g表示PCB集成電掃描天線(1)所連接的饋源的相位中心點到陣列(3)中心位置的陣元(2)之間的距離。