[發明專利]一種毫米波基片集成波導天線

有效

• 申請號: 202110649484.2
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113471687B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 錢正芳;熊浩;王任衡;周燦欽;梁豪;范姝婷;孫一翎
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q21/00;H01Q21/06
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

本申請提供一種毫米波基片集成波導天線，其包括底層基片、中間基片和頂層基片；底層基片設有基片集成波導平面魔T結構和兩個第一功分器，基片集成波導平面魔T結構具有第一輸入饋電結構和第二輸入饋電結構，第一輸入饋電結構和第二輸入饋電結構分別用于通過單脈沖饋電網絡產生和信號的波束與差信號的波束；第一功分器設有第一層間耦合縫隙；中間基片設置有兩個第二功分器，第二功分器內設有第二層間耦合縫隙，兩個第一功分器和兩個第二功分器通過第一層間耦合縫隙和第二層間耦合縫隙電性耦合；第二功分器內設有第一饋電耦合縫隙；頂層基板設有第二饋電耦合縫隙，頂層基板設有天線輻射陣列；第一饋電耦合縫隙和第二饋電耦合縫隙電性耦合。

技術領域

本申請屬于天線技術領域，更具體地說，是涉及一種毫米波基片集成波導天線。

背景技術

眾所周知，毫米波因其具有波長短、頻率高、寬頻帶等特性，在新一代移動通信、安檢成像、物聯網、生物醫學、高數據率通信、雷達探測等諸多軍民應用領域具有廣泛的應用前景。毫米波器件與天線設計正在被廣泛研究，毫米波基片集成波導天線能夠在設計過程中充分利用毫米波的優秀特性，易于組成陣列，其結構緊湊且絕對帶寬很寬，相應地，毫米波基片集成波導天線的設計對加工結構尺寸和降低損耗的要求非常高。

在兼顧緊湊的天線結構和高增益寬頻帶時，亟需提供一種具有創新且更加合理的毫米波基片集成波導天線設計方案。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種毫米波基片集成波導天線，該毫米波基片集成波導天線具有結構緊湊且損耗低的技術優勢。

為實現上述目的，本申請采用的技術方案是：提供一種毫米波基片集成波導天線，其包括底層基片、中間基片和頂層基片；其中，

所述底層基片設置有基片集成波導；所述基片集成波導包括基片集成波導平面魔T結構和兩個第一功分器，兩個所述第一功分器關于所述基片集成波導平面魔T結構對稱設置，所述基片集成波導平面魔T結構和兩個所述第一功分器構成單脈沖饋電網絡；所述基片集成波導平面魔T結構具有第一輸入饋電結構和第二輸入饋電結構，所述第一輸入饋電結構和所述第二輸入饋電結構分別用于通過所述單脈沖饋電網絡產生和信號的波束與差信號的波束；所述第一功分器內朝向所述中間基片的一側設置有第一層間耦合縫隙；

所述中間基片設置有兩個第二功分器，所述第二功分器內設置有第二層間耦合縫隙；兩個所述第一功分器和兩個所述第二功分器一一正對設置，兩個所述第一功分器和兩個所述第二功分器通過所述第一層間耦合縫隙和第二層間耦合縫隙電性耦合；所述第二功分器內朝向所述頂層基片的一側設置有第一饋電耦合縫隙；

所述頂層基板朝向所述中間基片的一側設置有第二饋電耦合縫隙，所述頂層基板背離所述中間基片的一側設置有天線輻射陣列；所述第一饋電耦合縫隙和第二饋電耦合縫隙電性耦合，所述第二饋電耦合縫隙用于將電磁波饋至所述天線輻射陣列以輻射出所述毫米波基片集成波導天線。

在一個實施例中，所述基片集成波導包括兩排金屬化通孔，分別為內排金屬化通孔和外排金屬化通孔，所述內排金屬化通孔和所述外排金屬化通孔間隔設置；所述內排金屬化通孔包括依次間隔排列的多個金屬化通孔，所述外排金屬化通孔包括依次間隔排列的多個金屬化通孔；

所述基片集成波導設置為能夠允許通過調整所述內排金屬化通孔與所述外排金屬化通孔的間隔距離和/或所述金屬化通孔的孔徑以調節電磁波信號的截止頻率。

在一個實施例中，所述天線輻射陣列包括多個天線單元，多個所述天線單元按照設定陣列排布構成所述天線輻射陣列，每個所述天線單元均呈工字型；所述第二饋電耦合縫隙包括多個單縫隙，多個所述單縫隙按照所述設定陣列排布構成所述第二饋電耦合縫隙，每個所述單縫隙均呈工字型；

所述天線輻射陣列的中心和所述第二饋電耦合縫隙的中心重合，且所述天線單元和所述單縫隙兩者相互正交。

在一個實施例中，所述設定陣列為N排M列，其中，N大于M；且，