[實用新型]一種加載EBG表面的毫米波SIW喇叭天線

有效

• 申請號: 202020632362.3
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN211605405U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 張金平;楊溢;周志鵬;楊國鵬
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q19/10;H01Q3/30;H01Q13/02;H01Q21/06;H01Q21/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 熊敏敏;高嬌陽

本實用新型公開了一種加載EBG表面的毫米波SIW喇叭天線，屬于天線微波技術領域。本實用新型包括依次壓合在一起的上EBG層金屬板(4)、上EBG層介質基板(1)、上輻射層金屬板(5)、輻射層介質基板(2)、下輻射層金屬板(6)、下EBG層介質基板(3)和下EBG層金屬板(7)，以及與上輻射層金屬板(5)共面互連的饋電層金屬板(8)，與下輻射層金屬板(6)共面互連的饋電層金屬地(9)；上EBG層金屬板(4)上分布有金屬貼片陣和金屬化過孔(10)；上、下EBG層金屬板結構一致，上下EBG層介質基板結構一致；若干SIW喇叭腔體金屬化過孔(11)等效為矩形金屬波導。本實用新型提供一種高前后比、高增益的小口徑的加載EBG表面的毫米波SIW喇叭天線。

技術領域

本實用新型屬于天線微波技術領域，具體涉及一種加載EBG(ElectromagneticBand Gap，電磁帶隙)結構的毫米波SIW(Substrate integrated waveguide，介質集成波導)喇叭天線。

背景技術

隨著傳統微波波段電磁頻譜的日益緊張，毫米波波段無線應用日趨廣泛。在毫米波波段的無線應用中，如點對點高速率通信、高分辨率雷達等，對天線小型化、高集成和低成本的需求越來越高。

傳統的喇叭天線具有高前后比(前后比＝前向能量/后向能量)、高增益等優點，但其剖面高、體積大等缺點限制了其在毫米波的應用，特別是在毫米波掃描陣列當中的應用。SIW(Substrate integrated waveguide，介質集成波導)技術通過介質基板上的兩排金屬化過孔結構等效矩形金屬波導，逐漸張開的金屬過孔結構可以等效成H面喇叭壁，H面是指包含磁場矢量和最大輻射方向的平面。采用SIW技術的H面SIW喇叭天線剖面小、結構簡單、易于與有源電路集成，因此在毫米波波段有很好的發展前景。但毫米波H面SIW喇叭天線由于介質片厚度薄、介電常數高等因素，也存在匹配困難、后瓣電平高，增益低等缺點，并且由于高介電常數的介質基板匹配性能差，毫米波H面SIW喇叭天線口徑長度很難縮小到中心工作頻率的1個波長以內，毫米波H面SIW喇叭天線在有源陣列方面的應用大大受限。因此，通過對傳統毫米波H面SIW喇叭天線結構的改進，設計小口徑、低后瓣(即高前后比)、高增益的毫米波H面SIW喇叭天線具有很高的價值。

發明內容

本實用新型目的是提供一種高前后比、高增益的小口徑的加載EBG表面的毫米波SIW喇叭天線。

具體地說，本實用新型提供了一種加載EBG表面的毫米波SIW喇叭天線，包括依次壓合在一起的上EBG層金屬板4、上EBG層介質基板1、上輻射層金屬板5、輻射層介質基板2、下輻射層金屬板6、下EBG層介質基板3和下EBG層金屬板7，以及與上輻射層金屬板5共面互連的饋電層金屬板8，與下輻射層金屬板6共面互連的饋電層金屬地9；

上EBG層金屬板4上分布有金屬貼片陣；金屬化過孔10穿透上EBG層金屬板4和上EBG層介質基板1，形成過孔陣列，金屬化過孔10的中心與對應的金屬貼片的中心一致；

下EBG層金屬板7與上EBG層金屬板4結構一致，下EBG層介質基板3與上EBG層介質基板1結構一致；

若干SIW喇叭腔體金屬化過孔11穿透上輻射層金屬板5、下輻射層金屬板6和輻射層介質基板2，由上輻射層金屬板5的與饋電層金屬板8互連的一側開始，往上輻射層金屬板5的另一側逐漸向兩外側對稱地張開分布，等效為矩形金屬波導。

進一步地，所述上EBG層介質基板1、輻射層介質基板2、下EBG層介質基板3均選用LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic，低溫共燒陶瓷)板材或PTEE(聚四氟乙烯)微波板。

進一步地，所述金屬貼片陣由矩形金屬貼片組成。

進一步地，所述矩形金屬貼片邊長相等。