CN100369324C - 基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于通讯系统的基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元，包括双面覆有金属贴片的介质基片，在介质基片上设有基片集成波导，基片集成波导的一端短路，在基片集成波导内且位于中心线的两侧分别设有槽和调谐金属化通孔，上述基片集成波导由2行金属化通孔组成，上述基片集成波导的一端短路是由金属化通孔封闭；本发明提供一种工作于较宽带宽的基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元，具有体积小、重量轻、高Q值、低损耗、低成本、易于集成的微波毫米波天线，适合于微波毫米波集成电路的优点。

Description

基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元
技术领域
本发明涉及一种在通讯系统中使用的天线，尤其涉及一种基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元。
背景技术
微波毫米波天线在现代通信系统中得到了大量广泛的应用。作为通信系统的一个必不可少的部件，现代通信系统对微波毫米波天线提出了很高的要求。首先它应当具有较宽的工作带宽、较高的增益和较好的方向性；其次天线能够很方便的集成到其它系统电路之中；第三天线的尺寸要小，重量要轻，加工的成本要低，从而能够使用于大规模的商业化生产。另外，在某些特定的通信系统之中，对天线有着特定的要求。例如，在以FDD方式工作的通信系统之中，要求天线能够在两个频带分别独立工作，在频带之间需要有一定的隔离带以提高通信信号的隔离度。所以天线性能的好坏直接影响到系统的性能。利用传统的矩形金属波导，能够实现高性能的微波毫米波天线。但是这类天线对加工的精度要求很高，特别是毫米波波段，天线的加工精度很难控制，这从而又直接影响了天线的性能。另一方面，这类天线很难集成。它需要一些比较复杂精密的转换机构才能将天线和系统电路无隙的结合在一起。以上原因直接决定了，传统的矩形金属波导天线加工成本比较昂贵，难以直接实现天线与系统之间的无隙集成。微带形式天线虽然重量轻、体积小，但是它容易受到外部的干扰，同时它具有不需要的背向辐射，因此需要设计一种合适的天线来满足通信系统的需要。
发明内容
本发明提供一种工作于较宽带宽的基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元，具有体积小、重量轻、高Q值、低损耗、低成本、易于集成的微波毫米波天线，适合于微波毫米波集成电路的优点。
本发明采用如下技术方案：
一种用于通讯系统的基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元，包括双面覆有金属贴片的介质基片，在介质基片上设有基片集成波导，基片集成波导的一端短路，在基片集成波导内且位于中心线的两侧分别设有槽和调谐金属化通孔，上述基片集成波导由2行金属化通孔组成，上述基片集成波导的一端短路是由金属化通孔封闭。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明是利用了基片集成波导具有高Q值、低损耗的特点，首先在介质基片的基础上实现了基片集成波导。这种波导工作具有和矩形金属波导相类似的传输特性和场分布；然后，利用基片集成波导可以形成宽边缝隙阵列，这种阵列天线具有类似于传统矩形金属波导宽边缝隙阵列天线的特性；同时我们通过在基片集成波导缝隙阵列天线单元的槽之间加入了和辐射缝隙数目相同的调谐金属通孔，从而使天线可以分别独立的工作于两个频带，同时拓宽了每个频带的带宽。在这种基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线的结构中，所有的结构都是利用在介质基片上打一系列的金属通孔阵列来实现，从而有利于这种天线在微波毫米波电路设计中的集成；将本发明与馈电网络组合可形成阵列天线，天线阵列的馈电网络可以全部由多路宽带基片集成波导功分器(如图7所示)来实现，利用这种馈电网络形成的基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线结构比较简单，损耗比较小。具体优点如下：
1)这种天线在微波毫米波电路的设计中易于集成。这是由于这种天线阵列和馈电网络完全在介质基片上利用金属通孔实现，从而它能够较好的和其他微波毫米波电路的集成，成本低；
2)这种天线能够分别独立的工作于两个频带，每个频带具有较宽的带宽；
3)这种天线具有较高的Q值，较低的损耗以及较高的增益。
4)这种天线具有较小的背向辐射，同时具有垂直于辐射缝隙所在平面的辐射方向图。
附图说明
图1是本发明结构俯视图。
图2是本发明结构背视图。
图3是本发明金属化通孔结构示意图。
图4是本发明的天线反射系数测试结果图。
图5是本发明的天线在10.75GHz时H面辐射方向图的设计和测试结果。
图6是本发明的天线在10.75GHz时E面辐射方向图的设计和测试结果。
图7是本发明的一种阵列天线的结构示意图。
具体实施方式
一种用于通讯系统的基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元，包括双面覆有金属贴片2、3的介质基片1，在介质基片1上设有基片集成波导4，基片集成波导4的一端短路，在基片集成波导4内且位于中心线的两侧分别设有槽51、52和调谐金属化通孔61、62，上述基片集成波导4由2行金属化通孔71、72组成，上述基片集成波导4的一端短路是由金属化通孔8封闭。上述金属化通孔是在介质基片上开设通孔，在通孔壁上设置金属套并将金属套与覆于介质基片双侧的金属贴片连接起来。
本发明在X波段所实现了上述基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线的设计。用来构成基片集成波导金属通孔的直径为0.4mm，通孔之间的间距为0.8mm，介质基片的相对电介电常数为2.2，介质基片的厚度为0.5mm。测试结果如图4、5、6所示(测试结果中包括了SMA转接头损耗)。我们可以看出，在10.65GHz-11.1GHz和11.28GHz-11.83GHz频段内该天线的反射系数小于-10dB，此时天线呈现了一定的双频特性。该天线在10.75GHz时H面三分贝辐射方向图波瓣宽度约为12度，E面三分贝辐射方向图宽度约为20度。H面辐射方向图的最大副瓣为-13.6dB，E面辐射方向图的最大副瓣为-12.12dB。该天线在10.75GHz时的增益为18.47dBi。

Claims (1)

1.一种用于通讯系统的基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元，其特征在于包括双面覆有金属贴片(2、3)的介质基片(1)，在介质基片(1)上设有基片集成波导(4)，基片集成波导(4)的一端短路，在基片集成波导(4)内且位于宽边中心线的两侧分别设有一行槽(51、52)，且该位于宽边中心线两侧的槽(51、52)呈交错排列，在基片集成波导(4)内且位于宽边中心线的两侧分别设有一行调谐金属化通孔(61、62)且位于宽边中心线两侧的槽(51、52)的外侧，位于宽边中心线同侧的槽和调谐金属化通孔呈间隔排列，上述基片集成波导(4)由2行金属化通孔(71、72)组成，上述基片集成波导(4)的一端短路是由金属化通孔(8)封闭。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101026263B (zh) * 2006-02-22 2011-06-15 南京理工大学 衬底集成波导小型棱镜式喇叭天线
WO2008068825A1 (ja) * 2006-12-01 2008-06-12 Mitsubishi Electric Corporation 同軸線路スロットアレーアンテナとその製造方法
CN101145635B (zh) * 2007-09-26 2011-08-24 明泰科技股份有限公司 双频印刷式天线
CN101174726B (zh) * 2007-12-03 2012-08-01 中国科学院光电技术研究所 一种高增益沟槽波导缝隙阵列微波天线的制作方法
US8599088B2 (en) * 2007-12-18 2013-12-03 Apple Inc. Dual-band antenna with angled slot for portable electronic devices
CN101227028B (zh) * 2008-01-15 2012-04-11 东南大学 基片集成波导的双频缝隙天线
CN101232126B (zh) * 2008-02-27 2011-06-22 东南大学 基片集成波导谐振式缝隙阵列圆极化天线
CN101719597B (zh) * 2009-12-30 2012-07-04 中国科学院光电技术研究所 一种介质加载型周期沟槽缝隙天线
CN102859789B (zh) 2012-05-30 2016-04-13 华为技术有限公司 天线阵列、天线装置和基站
CN107248612A (zh) * 2017-05-25 2017-10-13 中国科学院国家空间科学中心 一种低副瓣槽隙波导驻波天线
CN110534882B (zh) * 2018-05-25 2021-10-29 北京交通大学 一种双频天线
CN109149074B (zh) * 2018-08-29 2020-07-10 珠海格力电器股份有限公司 Sub-6天线与毫米波天线共存结构、方法、移动终端
US11181613B2 (en) * 2018-12-11 2021-11-23 Waymo Llc Filtering undesired polarization of signals transmitted from a chip to a waveguide unit
CN112164890B (zh) * 2020-08-31 2023-05-09 西安朗普达通信科技有限公司 一种堆叠式去耦网络
CN111916910A (zh) * 2020-09-03 2020-11-10 上海无线电设备研究所 基片集成波导缝隙天线

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10190349A (ja) * 1996-12-25 1998-07-21 Kyocera Corp 誘電体導波管スロットアンテナ
JP2001016028A (ja) * 1999-06-29 2001-01-19 Kyocera Corp 積層型開口面アレイアンテナ
CN2789948Y (zh) * 2005-05-30 2006-06-21 东南大学 基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10190349A (ja) * 1996-12-25 1998-07-21 Kyocera Corp 誘電体導波管スロットアンテナ
JP2001016028A (ja) * 1999-06-29 2001-01-19 Kyocera Corp 積層型開口面アレイアンテナ
CN2789948Y (zh) * 2005-05-30 2006-06-21 东南大学 基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元

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