双层微带脊型间隙波导馈电的高增益ME极子天线.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CN107134644A(43)申请公布日2017.09.05(21)申请号201710307761.5(22)申请日2017.05.04(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫200号(72)发明人王昊叶中天曹建银高榕(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人马鲁晋(51)Int.Cl.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2页(54)发明名称双层微带脊型间隙波导馈电的高增益ME极子天线(57)摘要本发明公开了一种基于PCB加工工艺的双层微带脊型间隙波导馈电的高增益ME极子天线。所述ME极子天线，包括上下两层PCB板和中间空气层，其中上下两层PCB板关于中间层镜像对称且结构相同。上层PCB板上表面部分覆盖金属地板，下表面中心印制一条微带贴片，两侧等间距排列圆形金属贴片，PCB板中嵌入的等间距排列金属小圆柱将微带贴片和圆形金属贴片接地。该天线采用双层微带脊型间隙波导对延伸微带贴片和金属圆柱进行馈电。此外，ME极子天线与馈电间隙波导直接相连，一体化设计，在提高天线增益的同时，保留了天线结构的紧凑型。本发明的天线加工容易，成本低，可以大规模生产。CN107134644ACN107134644A权利要求书1/1页1.一种双层微带脊型间隙波导馈电的高增益ME极子天线，其特征在于，包括上层PCB板[1]、中间空气层[2]和下层PCB板[3]，所述上层PCB板[1]和下层PCB板[3]关于中间空气层[2]镜像对称且结构相同，其中上层PCB板[1]的部分上表面覆盖金属地板[4]，上层PCB板[1]的下表面中心印制一条微带贴片[5]，上层PCB板[1]的下表面设置若干圆形金属贴片[6]，所述圆形金属贴片[6]位于金属地板[4]在上层PCB板[1]下表面的投影区域，所述圆形金属贴片[6]位于微带贴片[5]两侧且等间距设置，每个圆形金属贴片[6]上均设置金属小圆柱[7]，微带贴片[5]上也设置若干金属小圆柱[7]，所有的金属小圆柱[7]均等间距设置，所述金属小圆柱[7]将微带贴片[5]和圆形金属贴片[6]接地，所述接地的圆形金属贴片为AMC单元。2.根据权利要求1所述的双层微带脊型间隙波导馈电的高增益ME极子天线，其特征在于，微带贴片[5]超出金属地板[4]投影区域的部分为延伸微带贴片，延伸微带贴片上设置4个等间距排列的金属圆柱。3.根据权利要求1所述的双层微带脊型间隙波导馈电的高增益ME极子天线，其特征在于，所述上层PCB板[1]和下层PCB板[3]均选用RogersRO4003介质板材，整体尺寸为为3mm×7.6mm的矩形，其介电常数εr＝3.55,损耗正切角tanσ＝0.0013，厚度h2＝0.406mm。4.根据权利要求1所述的双层微带脊型间隙波导馈电的高增益ME极子天线，其特征在于，天线中间空气层[2]的高度h1＝0.2mm；上层PCB板[1]上表面金属地板[4]大小l3＝4.1mm，w2＝3mm；圆形金属贴片[6]半径r1＝0.2mm，金属圆柱[7]高h2＝0.406mm，半径r2＝0.1mm，相邻单元之间的间距为0.5mm；微带贴片[5]延伸长度l1＝1.8mm，宽wg＝0.4mm，微带贴片[5]中心距离相邻圆形金属贴片[6]圆心w1＝0.5mm。5.根据权利要求1所述的双层微带脊型间隙波导馈电的高增益ME极子天线，其特征在于，金属地板[4]的边缘与上层PCB板[1]端部的边缘重合。2CN107134644A说明书1/4页双层微带脊型间隙波导馈电的高增益ME极子天线技术领域[0001]本发明涉及一种毫米波天线技术，特别是一种双层微带脊型间隙波导馈电的高增益ME极子天线。背景技术[0002]毫米波雷达具有频带宽、波束窄、体积小、功耗低和穿透性强等特点。相比于激光红外探测，其穿透性强的特点可以保证雷达能够工作在雾雨雪以及沙尘环境中，受天气的影响较小；相比于微波波段的雷达，利用毫米波波长短的特点可以有效减小系统体积和重量，并提高分辨率。这些特点使得毫米波雷达在汽车防撞、直升机避障、云探测、导弹导引等方面具有重要的应用。为了精确地完成对目标物体距离、速度、角度等关键信息的测量，毫米波雷达需要一种低损耗、高增益和宽频带的天线单元。[0003]文献1(P.S.Kildal,E.Alfonso,A.Valero-NogueiraandE.Rajo-Iglesias,"LocalMetamaterial-BasedWaveguidesinGapsBetweenParallelMetalPlates,"inIEEEAntennasandWirele