一种圆极化平面基片集成磁电偶极子天线及其阵列.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110380218A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910414095.4H01Q21/06(2006.01)(22)申请日2019.05.17H01Q21/00(2006.01)(71)申请人东南大学地址211102江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人洪伟徐俊蒋之浩张慧(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.H01Q9/28(2006.01)H01Q9/04(2006.01)H01Q1/38(2006.01)H01Q1/48(2006.01)H01Q1/50(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种圆极化平面基片集成磁电偶极子天线及其阵列(57)摘要本发明公开了一种圆极化平面基片集成磁电偶极子天线及其阵列，所述的天线包括由上往下依次设置的顶部金属层、第一介质层、中间金属层、第二介质层、第三介质层和底部金属层；顶部金属层上中心位置设有一对旋转对称放置的L形贴片，中间金属层为接地层，中间金属层上蚀刻有矩形槽，一对L形贴片与中间金属层之间通过贯穿第一介质层的一对金属化半盲孔实现电连接；该天线通过低剖面微带馈电结构进行馈电，可以方便地扩展成阵列，且无需额外增加介质层来设计馈电网络。本发明地天线可以获得50％左右的阻抗带宽，8％左右的3dB轴比带宽，以及较宽的3dB轴比波束宽度，可以实现与毫米波射频前端电路的直接集成。CN110380218ACN110380218A权利要求书1/1页1.一种圆极化平面基片集成磁电偶极子天线，其特征在于：包括由上往下依次设置的顶部金属层(1)、第一介质层(2)、中间金属层(3)、第二介质层(4)、第三介质层(5)和底部金属层(6)；所述顶部金属层(1)上中心位置设有一对旋转对称放置的L形贴片(7)，所述中间金属层(3)为接地层，中间金属层(3)上蚀刻有矩形槽(8)，一对旋转对称放置的L形贴片(7)与中间金属层(3)之间通过贯穿第一介质层(2)的一对金属化半盲孔(9)实现电连接；蚀刻于中间金属层(3)上的矩形槽(8)位于一对金属化半盲孔(9)中间，且与一对金属化半盲孔(9)的中心连线垂直；所述天线还包括低剖面微带馈电结构，低剖面微带馈电结构包括中间金属层(3)、第二介质层(4)、第三介质层(5)和底部金属层(6)；所述底部金属层(6)上设有一个U形馈线(10)和一个50欧姆微带线(11)，其中50欧姆微带线连接至U形馈线(13)的中间位置，U形馈线(10)空间上和矩形槽(8)垂直，中间金属层(3)作为辐射单元和微带馈电结构的公共地。2.根据权利要求1所述的一种圆极化平面基片集成磁电偶极子天线，其特征在于：所述天线中位于顶部金属层(1)上一对的L形贴片(7)的两条垂直臂宽度不一致，其中矩形槽(8)垂直的臂宽度较与矩形槽(8)平行的臂的宽度更宽。3.根据权利要求1所述的一种圆极化平面基片集成磁电偶极子天线，其特征在于：所述第一介质层(2)的厚度大约为四分之一导波波长，所述第二介质层(4)为半固化粘贴介质层。4.如权利要求1所述的圆极化平面基片集成磁电偶极子天线构成的一种圆极化平面基片集成磁电偶极子阵列天线结构，其特征在于：所述阵列天线结构采用四个圆极化平面基片集成磁电偶极子天线作为阵元，包括第一阵元(121)，第二阵元(122)，第三阵元(123)和第四阵元(124)；该阵元排列成两行两列排列，每行或者每列的两个阵元的激励端口分别连接至一个一分二的微带功率分配器的输出端口，所述第一阵元(121)和第二阵元(122)的激励端口分别连接至第一微带功率分配器(13)，第三阵元(123)和第四阵元(124)的激励端口分别连接至第二微带功率分配器(14)，第一微带功率分配器(13)和第二微带功率分配器(14)输入端口分别连接至另一个第三微带功率分配器(15)的输出端口。5.根据权利要求4所述的一种圆极化平面基片集成磁电偶极子阵列天线结构，其特征在于：所述阵列天线结构的规模可以扩大到2N×2N(N≥2)。6.根据权利要求5所述的一种圆极化平面基片集成磁电偶极子阵列天线结构，其特征在于：所述阵列天线结构包括通过将四个2N-1×2N-1(N≥2)阵列按照每行每列各两个进行排列，然后用“工”字形的微带功率分配器将这四个2N-1×2N-1(N≥2)阵列连接起来，每个2N-1×2N-1(N≥2)阵列的激励端口分别连接至“工”字形功率分配器的输出端口进行扩大规模。2CN110380218A说明书1/4页一种圆极化平面基片集成磁电偶极子天线及其阵列技术领域[0001]本发明属于微波毫米波通信，具体涉及一种圆极化平面基片集成磁电偶极子天线及