[發明專利]一種混合饋電的Ka波段磁電偶極子天線陣列

有效

• 申請號: 202111152967.8
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113937510B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 羅浩;檀文灝;肖鈺;孫厚軍;趙國強
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q21/06;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q9/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 余凱歡

本發明公開了一種混合饋電的Ka波段磁電偶極子天線陣列，包括第一層、第二層、第三層和第四層，第一層設有磁電偶極子單元，第二層設有焊盤，第三層設有耦合縫隙，第四層設有間隙脊波導功率分配器，磁電偶極子單元、焊盤、耦合縫隙和間隙脊波導功率分配器的輸出端按相同的形式分別分布成矩形陣列。第一層、第二層、第三層和第四層依次疊合，每組磁電偶極子單元分別與相應的焊盤、耦合縫隙和間隙脊波導功率分配器的輸出端對齊，每個焊盤分別引出一組同軸探針，一組同軸探針為相應的一個磁電偶極子單元進行饋電。本發明在保證天線具有較寬的帶寬、低剖面和優良的輻射性能的同時，生產成本和加工難度保持在較低水平。本發明廣泛應用于天線技術領域。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其是一種混合饋電的Ka波段磁電偶極子天線陣列。

背景技術

隨著毫米波技術的發展，在一些特定的應用如5G通信與毫米波汽車雷達對Ka波段天線的需求越來越多。為了實現微型化和規模化生產，要求天線具有低剖面的結構，以及能夠低成本生產。隨著頻率的提升，在毫米波段電介質帶來的介質損耗也不容忽略，一些現有技術采用空氣腔作為電介質，剖面較高，并且需要使用高精度焊接制造，帶來高昂的制造成本。一些相關技術所提出的天線陣列結構，為了達到寬帶和高增益特性，在外形上具有高輪廓的缺點，如果將這些天線陣列結構的輪廓降低成為低剖面，雖然仍能保持寬帶特性，但是輻射效率降低。

發明內容

為了解決現有技術中難以同時實現低剖面、高輻射效率和低成本的問題，本發明提供了一種混合饋電的Ka波段磁電偶極子天線陣列，包括：

第一層；所述第一層設有多組磁電偶極子單元，各所述磁電偶極子單元分布成矩形陣列；

第二層；所述第二層設有多個焊盤，各所述焊盤按照與所述磁電偶極子單元相同的分布形式，分布成矩形陣列；

第三層；所述第三層設有多個耦合縫隙，各所述耦合縫隙按照與所述磁電偶極子單元相同的分布形式，分布成矩形陣列；

第四層；所述第四層設有間隙脊波導功率分配器；所述間隙脊波導功率分配器包括多個輸出端，各所述輸出端按照與所述磁電偶極子單元相同的分布形式，分布成矩形陣列；

所述第一層、第二層、第三層和第四層依次疊合，每組所述磁電偶極子單元分別與相應的一個所述焊盤、一個所述耦合縫隙和所述間隙脊波導功率分配器的一個所述輸出端對齊；每個所述焊盤分別引出一組同軸探針，一組所述同軸探針用于為相應的一個所述磁電偶極子單元進行饋電。

進一步地，所述磁電偶極子單元包括第一磁電偶極子、第二磁電偶極子、第三磁電偶極子和第四磁電偶極子；

所述第一磁電偶極子、第二磁電偶極子、第三磁電偶極子和第四磁電偶極子分布成矩形陣列，所述第一磁電偶極子、第二磁電偶極子、第三磁電偶極子和第四磁電偶極子的結構相同。

進一步地，所述第一磁電偶極子、第二磁電偶極子、第三磁電偶極子和第四磁電偶極子中，任意相鄰兩者之間鏡像對稱。

進一步地，所述第一磁電偶極子、第二磁電偶極子、第三磁電偶極子和第四磁電偶極子分別包括：

第一短貼片；

第二短貼片；所述第二短貼片的一側設有環形的內凹；

T字形探針；所述T字形探針位于所述第一短貼片與所述第二短貼片之間；所述T字形探針的一臂與所述第一短貼片的一側平行，所述T字形探針的另一臂末端設有環形金屬盤，所述環形金屬盤伸入所述第二短貼片的內凹內。

進一步地，所述第一短貼片上設有三個金屬化過孔，所述第二短貼片上設有兩個金屬化過孔，所述環形金屬盤內設有一個金屬化過孔；所述第一短貼片和所述第二短貼片作為電偶極子，各所述金屬化過孔作為磁偶極子。