一种基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115911851A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211383569.1(22)申请日2022.11.07(71)申请人南京邮电大学地址210023江苏省南京市鼓楼区新模范马路66号(72)发明人肖定熊雪兰刘芫健(74)专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243专利代理师姜梦翔(51)Int.Cl.H01Q1/50(2006.01)H01Q13/10(2006.01)H01Q13/18(2006.01)H01Q1/38(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线(57)摘要本发明公开了一种基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线，属于天线技术领域，第一介质基板的上层和第二介质基板的下层设置有第一金属层和第二金属层，缝隙天线为环形开槽天线，设置于第一金属层；慢波结构由穿过第二介质基板的第一金属化通孔和第二介质基板上层的短路金属贴片组成；第一金属化通孔贯穿第二介质基板和短路金属贴片相连；短路金属贴片沿基片集成波导的纵向呈周期分布，金属化通孔侧壁围绕背腔缝隙天线中心对称分布；金属化短路通孔连通第一介质基板和第二介质基板；短路金属贴片上有圆孔，圆孔与金属化短路通孔共轴；馈电线为接地共面波导传输线。本发明解决了背腔缝隙天线尺寸较大的问题，在维持高增益的基础上，减小了天线的尺寸。CN115911851ACN115911851A权利要求书1/1页1.一种基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线，其特征在于，包括所述第一介质基板、第二介质基板、缝隙天线、慢波结构、金属化通孔侧壁、金属化短路通孔和馈电线；所述第一介质基板的上层和所述第二介质基板的下层分别设置有第一金属层和第二金属层，所述缝隙天线为环形开槽天线，设置于第一金属层；所述慢波结构由穿过第二介质基板的第一金属化通孔和第二介质基板上层的短路金属贴片组成；第一金属化通孔贯穿所述第二介质基板和所述短路金属贴片相连；所述短路金属贴片沿基片集成波导的纵向呈周期分布，所述短路金属贴片形状为矩形；金属化通孔侧壁围绕所述背腔缝隙天线中心对称分布；金属化短路通孔连通所述第一介质基板和第二介质基板；所述短路金属贴片上有圆孔，所述圆孔与金属化短路通孔共轴；所述馈电线为接地共面波导传输线，设置于第二金属层；接地共面波导传输线由中心导带和三条等宽的缝隙组成，缝隙伸入基片集成波导腔体内部，从外到内依次为第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙。2.根据权利要求1所述的基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线，其特征在于，所述第一介质基板、第二介质基板采用Rogers4003C高频板材，相对介电常数为3.55，损耗角正切为0.0027；第一介质基板厚度为0.3mm，第二介质基板厚度为0.813mm。3.根据权利要求1所述的基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线，其特征在于，所述缝隙天线的外槽长度为5.6mm，内槽长度为4.7mm。4.根据权利要求1所述的基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线，其特征在于，第一金属化通孔呈5×5排列分布；第一金属化通孔的直径为0.4mm，相邻金属化通孔的横向和纵向间距均为1mm。5.根据权利要求1所述的基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线，其特征在于，所述短路金属贴片长度为4.5mm，宽度为0.7mm，厚度为35μm，间隔为0.3mm。6.根据权利要求1所述的基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线，其特征在于，所述金属化通孔直径为0.4mm，高度为1.118mm，相邻金属化通孔间隔为0.8mm。7.根据权利要求1所述的基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线，其特征在于，所述金属化短路通孔高度为1.118mm，距离基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线中心的横向距离为0.5mm，纵向距离为1.5mm。8.根据权利要求1所述的基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线，其特征在于，所述圆孔直径为0.4mm。9.根据权利要求1所述的基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线，其特征在于，中心导带长度为6.7mm，宽度为1.3mm，第一缝隙长度为1.3mm，第二缝隙长度为1.9mm，第三缝隙长度为5mm，缝隙宽度均为0.4mm。2CN115911851A说明书1/4页一种基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线技术领域[0001]本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种基于慢波基片集成波导的背腔缝隙天线。背景技术[0002]随着现代通信技术的发展，毫米波逐渐成为通信频率的热门选择，如何在保持高性能的同时实现天线的小型化是提高天线集成度的一大挑战。基片集成波导(SubstrateIntegratedWaveguide,SIW)是近年来研究和应用较多的波导结构。在保留了传统金属波导的辐射损耗小、插入损耗低、功率容量