一种基片集成波导背腔六边形缝隙天线.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CN110323569A(43)申请公布日2019.10.11(21)申请号201910635229.5(22)申请日2019.07.15(71)申请人河北工业大学地址300130天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330#(72)发明人赵全明王英东李娇高鹏杨平(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人张国荣(51)Int.Cl.H01Q1/50(2006.01)H01Q13/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种基片集成波导背腔六边形缝隙天线(57)摘要本发明公开一种基片集成波导背腔六边形缝隙天线，该天线包括介质基板、上层金属层、下层金属层、六边形缝隙、线性渐变段、金属通孔，微带线；上层金属层、下层金属层分别镀在介质基板的上、下表面上；上层金属层的面积小于介质基板的表面积，介质基板的下部未完全被上层金属层覆盖；在上层金属层的内部预留有一个未被上层金属层覆盖的六边形缝隙，在六边形缝隙正下方的介质基板的下部上设置天线的馈电部分，包括线性渐变段与微带线；本发明在基片集成波导背腔矩形缝隙天线的基础上，将背腔缝隙变为六边形，并以等效电臂形式形成谐振腔体，有效的提高了天线的带宽性，大大增加了天线的可调性，从而使天线应用更加广泛。CN110323569ACN110323569A权利要求书1/1页1.一种基片集成波导背腔六边形缝隙天线，其特征在于，该天线包括介质基板、上层金属层、下层金属层、六边形缝隙、线性渐变段、金属通孔，微带线；上层金属层、下层金属层分别镀在介质基板的上、下表面上；上层金属层的面积小于介质基板的表面积，介质基板的下部未完全被上层金属层覆盖；在上层金属层的内部预留有一个未被上层金属层覆盖的六边形缝隙，在六边形缝隙正下方的介质基板的下部上设置天线的馈电部分，包括线性渐变段与微带线；线性渐变段与上层金属层的下边缘连接，线性渐变段与微带线衔接，微带线的下部延伸到介质基板的下边缘处；线性渐变段跟微带线采用金属镀层的方式印制在介质基板正面；在介质基板的下部未被上层金属层覆盖的区域的两侧对称的设置有两个定位通孔；在上层金属层的除了与线性渐变段连接处的边缘处设置有一圈等间距且半径相同的圆孔构成的金属通孔；介质基板的下表面上除了定位通孔和金属通孔外，其余位置均被下层金属层覆盖；每个金属通孔的直径d与相邻金属通孔的圆心间距s的比值d/s应不小于二分之一；且d与谐振频率对应的自由空间波长λ的比值d/λ不大于十分之一。2.根据权利要求1所述的一种基片集成波导背腔六边形缝隙天线，其特征在于，所述介质基板采用RogersDuroid5880单层印刷电路板，其介电常数是2.2，尺寸为19.8mm×23.8mm×0.5mm,损耗正切为0.001；由金属通孔所围成的矩形的长度L为17.8mm，宽度W为16.5mm；金属通孔的直径为d＝1.0mm,相邻金属通孔圆心间距为s＝1.5mm；上层金属层尺寸的长为19.8mm,宽为18.8mm；六边形缝隙的底边与下方的金属通孔的间距L1＝5.8mm,六边形缝隙的边长a＝7.0mm,长度b＝11.4mm,高度c＝3.6mm；线性渐变段为梯形结构，微带线为矩形结构，两者的纵向对称中心线重合；线性渐变段与上层金属层连接处的宽度L3＝3.1mm，线性渐变段与微带线连接处的宽度L5＝1.45mm，线性渐变段的高度L4＝4.0mm，线性渐变段与微带线的总高度L2＝5.0mm；微带线为50Ω，尺寸为1.0mm×1.45mm。2CN110323569A说明书1/4页一种基片集成波导背腔六边形缝隙天线技术领域[0001]本发明涉及一种新型基片集成波导背腔缝隙天线，特别涉及一种新型基片集成波导(SIW)背腔六边形缝隙线极化天线，属于电子信息技术领域中的微波技术领域。背景技术[0002]天线作为雷达传感器的关键性收发部件，一方面需要将入射的电磁波能量尽可能多的辐射出去，另一方面还要使辐射出去的雷达波覆盖到一个相对合适的区域，因此天线对雷达的整体工作性能有着重要影响。常用的雷达天线多种多样，缝隙天线以其低剖面、适应性强、易集成以及隔离度高等优点而受到诸多研究者的青睐。但是缝隙天线的双向辐射缺陷以及为抑制后向辐射所增加的金属腔体，严重限制了其应用范围。[0003]背腔缝隙天线是一种技术成熟的天线类型，但是笨重的体积限制了传统金属腔体缝隙天线的发展。[0004]为克服缝隙天线的缺点，研究人员提出了利用多层印刷电路板(PCB)结构的背腔缝隙天线、具有短路通孔的双层基板的背腔缝隙天线，这些研究都大大减小了天线的体积。2008年，学者G.Q.Luo首次将基片集成波导技术应用在背腔缝隙天线的设计上。基于