CN107706535A - 一种实现前后向扫描的漏波天线 - Google Patents

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赵震宇
李元新
席斌
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Sun Yat Sen University
SYSU CMU Shunde International Joint Research Institute
Research Institute of Zhongshan University Shunde District Foshan
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Sun Yat Sen University
SYSU CMU Shunde International Joint Research Institute
Research Institute of Zhongshan University Shunde District Foshan
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    • H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
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Abstract

本发明涉及一种实现前后向扫描的漏波天线，包括介质板、设置在介质板顶面上的金属辐射体、设置在介质板底面上的金属地板和馈电接头，馈电接头的中心馈电针和外导体分别与金属辐射体、金属地板连接；所述金属辐射体的中部从左到右周期性地开设有长槽。

Description

一种实现前后向扫描的漏波天线
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种实现前后向扫描的漏波天线。
背景技术
近年来，电控波束可调的微带漏波天线技术得到充分发展，在雷达系统以及移动通信方面都有广阔的应用前景。随着移动通信技术的发展，在基站系统甚至个人终端上也希望可以应用波束可调的微带漏波天线。传统的微带漏波天线大部分使用天线阵技术实现波束的空间扫描，天线体积较庞大，馈电系统和控制系统复杂。且传统微带漏波天线属于均一结构，主波束只能实现前向扫描。
发明内容
本发明为解决以上现有技术提供的漏波天线只能实现前向扫描的技术缺陷，提供了一种能够实现前后向扫描的漏波天线。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种实现前后向扫描的漏波天线，包括介质板、设置在介质板顶面上的金属辐射体、设置在介质板底面上的金属地板和馈电接头，馈电接头的中心馈电针和外导体分别与金属辐射体、金属地板连接；所述金属辐射体的中部从左到右周期性地开设有长槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在微带漏波天线的金属辐射体的上周期性地开设有长槽，实现了天线主波束的前后向扫描，使天线的波束扫描范围更大。该发明结构简单，尺寸较小，便于生产加工。
附图说明
图1为天线的顶面结构示意图。
图2为天线的底面结构示意图。
图3为天线的S11曲线图。
图4为天线工作于5.8GHz、8GHz、9GHz三个频点的辐射方向图。
图5为天线的波束扫描角度曲线。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1、2所示，一种实现前后向扫描的漏波天线，包括介质板1、设置在介质板1顶面上的金属辐射体2、设置在介质板1底面上的金属地板4和馈电接头5，馈电接头5的中心馈电针和外导体分别与金属辐射体2、金属地板4连接；所述金属辐射体2为平面结构，其整体形状呈矩形状，所述金属辐射体2的中部从左到右周期性地开设有长槽，其中从左到右周期性开设的各条长槽的规格、形状一致，均呈矩形状。
图3是天线的S11曲线图，图4是该天线工作于5.8GHz、8GHz、9GHz三个频点的辐射方向图。在微带漏波天线的金属辐射体2的上周期性地开设有长槽，实现了天线主波束的前后向扫描，因此，该微带漏波天线具有更大的波束扫描范围。图5是天线的波束扫描角度曲线。
微带漏波天线的波束扫描角度与其传播常数有以下关系：
其中βz是传播常数中的相位常数；k0表示真空中的波数。
传统的波导型漏波天线的传播常数可以由Floquet公式得到：
传统MLWA传播常数的计算方法计算传播常数kz的具体过程如下：
εe是有效介电常数，
Wr＝W/h
εr表示相对介电常数；
ΔW表示等效延伸长度，
基于长槽和介质板的各个影响参数，结合MLWA传播常数的计算方法，利用Floquet理论得到了天线传播常数的计算公式，其中金属辐射体的宽度W1是矩形金属辐射体宽度W的修正：
其中W表示金属辐射体的长度，l表示长槽的长度，h表示介质板的厚度，w表示长槽的宽度。
根据上述公式，结合天线具体结构尺寸，介质板厚度和介电常数等可以确定波束扫描角度及范围。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种实现前后向扫描的漏波天线，其特征在于：包括介质板、设置在介质板顶面上的金属辐射体、设置在介质板底面上的金属地板和馈电接头，馈电接头的中心馈电针和外导体分别与金属辐射体、金属地板连接；所述金属辐射体的中部从左到右周期性地开设有长槽。
2.根据权利要求1所述的实现前后向扫描的漏波天线，其特征在于：所述金属辐射体为平面结构，其整体形状呈矩形状。
3.根据权利要求1所述的实现前后向扫描的漏波天线，其特征在于：所述从左到右周期性开设的各条长槽的规格、形状一致，均呈矩形状。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101170217A (zh) * 2007-11-02 2008-04-30 哈尔滨工业大学 180°连续空间扫描的复合左右手波导漏波天线
WO2014136621A1 (ja) * 2013-03-04 2014-09-12 国立大学法人京都工芸繊維大学 非相反伝送線路装置

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Title
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