频带展宽的低轮廓背腔集成天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102142616A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102142616A(43)申请公布日2011.08.03(21)申请号201110024226.1(22)申请日2011.01.21(71)申请人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街(72)发明人罗国清李文钧江坤孙玲玲(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人杜军(51)Int.Cl.H01Q13/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称频带展宽的低轮廓背腔集成天线(57)摘要本发明涉及一种频带展宽的低轮廓背腔集成天线。传统天线的金属背腔体积较大、难于加工且加工成本高昂。本发明包括介质基片、涂覆在介质基片上表面的上金属层和涂覆在介质基片下表面的下金属层。多个贯穿上金属层、介质基片和下金属层的电互连单元顺序排列构成电互连阵列；上金属层、下金属层和电互连阵列包围的区域构成腔体，馈电单元伸入腔体内，在腔体区域内部的金属层上开有直线型缝隙。本发明在极大减小背腔天线的体积同时显著提高了该类型低轮廓天线的工作带宽，且制作成本显著降低，并可与平面电路实现无缝集成。CN10246ACCNN110214261602142623A权利要求书1/1页1.频带展宽的低轮廓背腔集成天线，其特征在于该天线包括：介质基片；涂覆在介质基片上表面的上金属层和涂覆在介质基片下表面的下金属层；多个贯穿上金属层、介质基片和下金属层的电互连单元顺序排列构成的电互连阵列；所述的电互连阵列为一边具有开口的矩形；上金属层、下金属层和电互连阵列包围的区域构成腔体；伸入腔体内的馈电单元和在腔体区域内部的金属层上的缝隙。2.如权利要求1所述的频带展宽的低轮廓背腔集成天线，其特征在于所述的介质基片为单层介质基片。3.如权利要求1所述的频带展宽的低轮廓背腔集成天线，其特征在于所述的电互连单元为金属化通孔或金属柱。4.如权利要求1所述的频带展宽的低轮廓背腔集成天线，其特征在于所述的馈电单元为由电互连阵列的开口处伸入的微带线、共面条带线或共面波导传输线。5.如权利要求1所述的频带展宽的低轮廓背腔集成天线，其特征在于所述的缝隙为与电互连阵列具有开口的一边平行的直条形缝隙。6.如权利要求1所述的频带展宽的低轮廓背腔集成天线，其特征在于构成电互连阵列的任意两个相邻电互连单元之间的占空比大于1。2CCNN110214261602142623A说明书1/3页频带展宽的低轮廓背腔集成天线技术领域[0001]本发明属于微波技术领域，涉及一种频带展宽的低轮廓背腔集成天线，可作为射频收发前端的天线，广泛应用在移动通信、卫星通信、雷达等无线通信系统，特别适合于接收信号弱，需要高增益天线的应用场合。背景技术[0002]作为通信系统的关键部件，天线被广泛地应用于无线通信场合。天线性能的好坏直接决定了整个系统的性能。高性能的天线不但可以显著提高系统的性能，获取良好的接收效果，同时可以极大地缓解后续射频电路的指标压力，降低系统的成本。特别在雷达、卫星等空间应用场合，对天线的需求不仅仅是优异的辐射性能，而且对体积重量也具有严格限制。在这些场合下设计具有低轮廓易共形的高性能天线尤其重要。[0003]当前已有的低轮廓易共形天线主要采用微带天线或缝隙天线的形式，这类天线虽然具有低轮廓易共形易平面集成的优点，但它们带宽较窄且单个辐射单元性能较低。为了提高这类天线的辐射特性，提供在这类天线单元附加金属背腔可以显著提高天线的辐射特性，但传统的金属背腔体积较大、难于加工且加工成本高昂，破坏了微带天线或缝隙天线的低轮廓易集成的优点。近年来采用基片集成波导技术构成的新型背腔天线在保留了微带天线低轮廓易集成优点的基础上又同时保留了背腔天线的高辐射特性，但受限于工作原理所能实现的工作带宽比较窄，限制了该类天线的应用。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种频带展宽的低轮廓背腔集成天线，这种新型线极化天线辐射性能好，增益高，体积小，结构简单，易于设计，易于加工，成本低，该天线与已有的低轮廓背腔线极化天线相比匹配阻抗带宽得到极大地展宽。[0005]本发明的频带展宽的低轮廓背腔集成天线包括介质基片；涂覆在介质基片上表面的上金属层和涂覆在介质基片下表面的下金属层；多个贯穿上金属层、介质基片和下金属层的电互连单元顺序排列构成的电互连阵列；构成电互连阵列的任意两个相邻电互连单元之间的占空比大于1；上金属层、下金属层和电互连阵列包围的区域构成腔体；伸入腔体内的馈电单元和在腔体区域内部的金属层上的缝隙。[0006]所述的介质基片为单层介质基片。[0007]所述的电互连单元为金属化通孔或金属柱。[0008]所述的电互连阵列为一边具有开口的矩形；所述的馈电单元为由电互连阵列