[發明專利]一種基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線

在審

• 申請號: 202010621494.0
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111900533A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 周利蘋;朱明;劉昊;許戎戎;孫兆陽
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司;北京航天金泰星測技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q13/08;H01Q21/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

1.一種基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線，其特征在于，包括：方錐漸變喇叭(1)、空氣波導(2)、微波PCB上層芯板(3)、半固化片PP(4)、微波PCB下層芯板(5)和金屬化過孔(6)；

微波PCB上層芯板(3)、半固化片PP(4)、微波PCB下層芯板(5)和金屬化過孔(6)依次層疊、壓合后形成一微波多層PCB板；

方錐漸變喇叭(1)與空氣波導(2)連接后，通過螺釘(10)固定在微波多層PCB板的上面表，構成毫米波頻段帶狀線探針天線。

2.根據權利要求1所述的基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線，其特征在于，上層芯板(3)、半固化片PP(4)和下層芯板(5)上預留有與金屬化過孔(6)形狀相匹配的通孔；金屬化過孔(6)通過所述通孔、垂直貫穿上層芯板(3)、半固化片PP(4)和下層芯板(5)，形成一個由半固化片介質和芯板介質圍成的方形介質波導。

3.根據權利要求2所述的基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線，其特征在于，微波PCB上層芯板(3)與半固化片PP(4)構成一帶狀線傳輸結構，微波PCB上層芯板(3)下表面的50歐姆帶狀線漸變成一帶狀線漸變探針(7)；其中，毫米波電磁場能量通過帶狀線漸變探針(7)過渡到由微波多層PCB板形成的方形介質波導中，再將能量饋入到空氣波導(2)和漸變方錐喇叭(1)，最后經過漸變方錐喇叭(1)將磁場能量輻射出去。

4.根據權利要求2所述的基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線，其特征在于，微波PCB上層芯板(3)、微波PCB下層芯板(5)的介電常數與半固化片PP(4)的介電常數保持一致，以保證方形介質波導中介質均勻。

5.根據權利要求3所述的基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線，其特征在于，半固化片PP(4)和微波PCB下層芯板(5)的厚度滿足如下要求：微波PCB下層芯板(5)的下層金屬層作為方形介質波導的短路面，短路面與帶狀線漸變探針(7)的垂直距離為：四分之一毫米波在方形介質波導中的波長。

6.根據權利要求2所述的基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線，其特征在于，方錐漸變喇叭(1)與空氣波導(2)連接后，通過螺釘(10)固定在微波PCB上層芯板(3)的上表面，以保證方形介質波導中的毫米波能量能完全饋入到空氣波導(2)中。

7.根據權利要求1所述的基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線，其特征在于，微波多層PCB板的上、下表面分別粘帖一SMT芯片Ⅰ(8)和一SMT芯片Ⅱ(9)，以實現毫米波頻段帶狀線探針天線與電路設計的集成。

8.根據權利要求3所述的基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線，其特征在于，

方形介質波導的長邊長度、短邊長度和高度滿足所在頻段的標準波導要求，以實現天線阻抗匹配；

帶狀線漸變探針(7)延伸到方形介質波導的正中心；

帶狀線漸變探針(7)中間有一過渡段(71)，過渡段(71)的寬度小于帶狀線漸變探針(7)的最大寬度，實現天線的中心頻率的微調。

9.根據權利要求8所述的基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線，其特征在于，空氣波導(2)為一矩形波導；其中，空氣波導(2)的長邊長度大于方形介質波導的長邊長度，空氣波導(2)的短邊長度大于方形介質波導的短邊長度。

10.根據權利要求9所述的基于微波PCB板的毫米波頻段帶狀線探針天線，其特征在于，方形漸變喇叭(1)的下底面與空氣波導(2)重合，方形漸變喇叭(1)從空氣波導(2)向上漸變的過程中，長邊長度保持不變，短邊漸變到與長邊等長。