CN109659684B - 一种前倾双狭缝天线及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种前倾双狭缝天线，其包括介质芯、套设于介质芯的外周的金属框架以及容置介质芯和金属框架的天线支架槽，所述介质芯包括介质层和覆盖于介质层的上表面的金属层，在金属薄层上开设有交替分布于介质芯的中轴线两侧的两排第一狭缝以及一位于介质芯的中轴线上且位于所述第一狭缝和所述介质芯的一端之间的第二狭缝。本发明还提供了其制作方法。本发明的前倾双狭缝天线在金属腔体上采用交替分布于中轴线两侧的两排狭缝以及一位于中轴线上的狭缝所形成的阵列，通过优化设计狭缝结构和分布，可调节主波束方向，调制天线发射波束增益、形状和方向，最终可以实现带有前倾功能的探测；同时，采用双排狭缝也简化了加工流程，降低制作成本。
Description
技术领域
本发明属电子技术领域，具体涉及一种前倾双狭缝天线及其制作方法。
背景技术
毫米波传感器可对速度和距离进行探测，成为未来发展的趋势，对天线的波束、增益和体积都提出了特殊的要求，迫切要求有带有前倾功能的体积小、增益高、波束可控的天线结构与之匹配，优化设计天线与射频和中频电路集成将有利于进一步提高探测器微系统的探测能力和降低其重量和体积，以适应实际目标近距离探测需要。
毫米波与光波相比，由于其大气窗口传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小，在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学和波谱学方面都有重大的意义。毫米波探测器可应用于引信探测。
毫米波天线分为微带天线和狭缝。其中，微带天线可以实现基于PCB板的能量辐射，优点是容易设计集成，缺点是波束可控性较差，多为球形波束。狭缝天线的优点在于波束可控性好，然而对于常规的狭缝天线，其主波束垂直于天线表面，不带有前倾功能，因此会影响对动目标探测精度。
此外，常规探测天线的增益较低，通常小于10dB，因此通常工作频段较低，小于24GHz，因此常规探测天线难以应用于频段较高的毫米波天线上。
发明内容
本发明的目的是提供一种前倾双狭缝天线及其制作方法,以提高对动目标的探测精度。
为了实现上述目的，本发明提供一种前倾双狭缝天线，其包括介质芯、套设于介质芯的外周的金属框架以及容置所述介质芯和金属框架的天线支架槽，所述介质芯包括介质层和覆盖于介质层的上表面的金属层，在金属层上开设有交替分布于介质芯的中轴线两侧的两排第一狭缝以及一位于介质芯的中轴线上且位于所述第一狭缝和所述介质芯的一端之间的第二狭缝。
所述介质芯的一端设有位于介质层的下表面上的馈电点，另一端设有一矩形缺口，所述矩形缺口中填充有吸波材料；且所述第二狭缝位于所述第一狭缝和所述介质芯的具有矩形缺口的一端之间。
所述馈电点包括贴设在介质层的下表面上的玻璃绝缘子和插入介质层的馈电针，所述玻璃绝缘子与馈电针焊接。
所述介质层的长度L为71-90mm，宽度W为6-8mm，高度H为4-6mm。
相邻两个所述第一狭缝的中心之间在介质芯的中轴线方向上的间距为5-7mm，且所述第一狭缝的中心与介质芯的中轴线的距离为0-0.6mm。
所述第一狭缝和第二狭缝的形状均为圆角矩形。
所述第一狭缝和第二狭缝均由长度为l，宽度为2×r的矩形以及位于该矩形两侧的半径为r的半圆形构成，矩形的长度l的范围在2-5mm之间，半圆形的半径r的范围在0.33-0.5mm之间。
所述金属框架包括具有矩形开口的定位壁以及自定位壁的周缘向下延伸的四个侧壁，所述金属框架通过银浆固定在天线支架槽中，并通过其定位壁将介质芯的周缘压紧固定在天线支架槽内。
所述介质层的介质的介电常数为2.52-2.7，所述金属层的材质为铜，金属框架的材质为铜、不锈钢或铝合金，且金属层和金属框架上均镀有一层银，所述天线支架槽的材质为黄铜，其厚度为1.5±0.1mm。
另一方面，本发明还提供一种前倾双狭缝天线的制造方法，其特征在于，包括:
S1：加工出大体为长方体结构且一端具有矩形缺口的介质层，并在其上电镀金属层，得到介质芯；
S2：在介质层的远离矩形缺口的一端的下表面上激光打孔，形成馈电孔；
S3：在金属层上激光打孔，形成交替分布于介质芯的中轴线两侧的两排第一狭缝以及一位于介质芯的中轴线上且位于所述第一狭缝和所述矩形缺口之间的第二狭缝；
S4：提供一包括具有矩形开口的定位壁以及自定位壁的周缘向下延伸的四个侧壁的金属框架，将介质芯安装在四个侧壁所构成的内腔中，在介质芯的矩形缺口中填充吸波材料，在所述步骤S2中的馈电孔处安装馈电点；
S5：在将所述介质芯与金属框架共同安装在一天线支架槽中，采用银浆加热固化来将金属框架固定在天线支架槽中，并采用金属框架的定位壁将介质芯的周缘压紧固定在天线支架槽内，形成完整天线。
所述金属层的材质为铜，所述介质层的介质的介电常数为2.52-2.7，且所述步骤S3还包括：激光打孔完成后，在金属层的表面电镀银。
所述步骤S1还包括设计所述前倾双狭缝天线的尺寸，包括：
S11：确定介质层的尺寸，并确定金属层上的第一狭缝和第二狭缝的长度和宽度；
S12：调节介质芯的馈电点的位置来获得最大的能量辐射；
S13：通过改变相邻两个第一狭缝的中心之间在介质芯的中轴线方向上的间距来调节俯仰角大小；
S14：通过改变第一狭缝的中心与介质芯的中轴线的距离来调节水平角大小；
S15：通过调节所有第一狭缝和第二狭缝距离介质芯的一端的距离的平均值来调节前倾角度；
S16：形成设计图，基于HFSS仿真获得天线的方向图；
S17：绘制天线三维结构图。
本发明的前倾双狭缝天线在金属腔体上采用交替分布于中轴线两侧的两排狭缝以及一位于中轴线上的狭缝所形成的阵列，通过优化设计狭缝结构和分布，可调节主波束方向，调制天线发射波束增益、形状和方向，最终可以实现带有前倾功能的探测，提高对动目标的探测精度；同时，采用双排狭缝也简化了加工流程，降低制作成本。本发明的前倾双狭缝天线还在腔体尾端添加吸波材料，防止波的反射损耗，实现能量在垂直狭缝天线面方向上高效辐射。此外，本发明采用在空腔中填充介质(介电常数2.52-2.7)，实现天线的小型化；且采用介质芯表面镀金属，与金属框架组装，再反扣在天线支架槽中，用银浆加热固化后固定，可以使得组装工艺灵活，易于各部分故障检查。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的前倾双狭缝天线的结构示意图；
图2为根据本发明的一个实施例的前倾双狭缝天线的金属框架与介质芯组装的俯视示意图；
图3为如图2所示的金属框架与介质芯组装的仰视示意图；
图4为根据本发明的一个实施例的前倾双狭缝天线的介质芯的前视图；
图5为根据本发明的一个实施例的前倾双狭缝天线的介质芯的俯视图；
图6为如图5所示的介质芯的狭缝的放大示意图；
图7为如图5所示的介质芯的底视图；
图8为沿图5中的A-A线的截面图；
图9为双狭缝天线测试结果。
具体实施方式
如图1所示为根据本发明的一个实施例的前倾双狭缝天线，其包括介质芯1、套设于介质芯1的外周的金属框架2以及容置介质芯1和金属框架2的天线支架槽3。金属框架2通过采用银浆加热固化后固定在天线支架槽3中，并将介质芯1的周缘压紧固定在天线支架槽3内，由此，介质芯的四周被金属包围，保证波的谐振与高效传播，向垂直于狭缝表面方向辐射，从而形成完整的收发天线。在本实施例中，所述前倾双狭缝天线包括两个呈“U”字型且通过金属杆相连的天线支架槽3，可以安装2两支天线，分别负责接收和发射射频信号。天线支架槽3的长度78-103mm，宽度10-13mm，厚度1.5±0.1mm，其材质为黄铜，其厚度为1.5±0.1mm。
如图2-图3所示为金属框架2与介质芯1组装示意图。金属框架2包括具有矩形开口211的定位壁21以及自定位壁21的周缘向下延伸的四个侧壁22。所述四个侧壁22所构成的内腔与介质芯1在尺寸上一致，从而使得介质芯1能够安装在四个侧壁22所构成的内腔中。定位壁21紧贴在介质芯1的金属层12，且定位壁21的矩形开口211的尺寸略小于介质芯1，使得金属框架2通过该定位壁21将介质芯1的周缘(包括吸波材料15)向下压紧固定在天线支架槽3内(如图1所示)的同时，仍保持金属层12设有狭缝121的部分通过矩形开口211外露。其中，金属框架2的材质为铜、不锈钢或铝合金，其上镀有一层银。金属框架2的整体长度为75-100mm，宽度7-10mm,定位壁21厚度为1±0.1mm。
如图4所示，介质芯1包括介质层11和覆盖于介质层11的上表面的金属层12，且其一端设有位于介质层11的下表面上的馈电点13，另一端设有矩形缺口14(如图5所示)，该矩形缺口14填充有吸波材料15，从而实现高效能量辐射。
其中，介质层11大体为一端具有所述矩形缺口14的长方体结构，其长度L为71-90mm，宽度W为6-8mm，高度H为4-6mm。介质层11的介质的介电常数为2.52-2.7。金属层12的材质为铜，其厚度为0.3-0.6mm，并采用电镀方式覆盖于介质层11的上表面。此外，金属层12上也可以再镀有一层银，以避免其发生氧化，同时保持内腔表面光洁度合导电性，从而保证功率增益。吸波材料15的垂直入射最大反射率优于-15dB，以实现高效能量辐射。
如图5所示为如图4所示的介质芯1的俯视图，其中，在金属层12上开设有交替分布于介质芯1的中轴线C两侧的两排第一狭缝121，从而形成如图分布的双排狭缝序列。其中，相邻两个第一狭缝121(即图5中一上一下的相邻两个第一狭缝121)的中心O之间在介质芯1的中轴线C方向上的间距为5-7mm，具体大小可以根据所需的俯仰角大小来进行调节，且所有狭缝121距离介质芯1的一端的距离的平均值也可以根据所需的前倾角度来进行调节。第一狭缝121的中心O与介质芯1的中轴线C的距离为0-0.6mm，具体大小可以根据所需的水平角大小来进行调节。此外，在金属层12上开设有还开设有一位于介质芯1的中轴线C上且位于所述第一狭缝121和所述介质芯1的具有矩形缺口14的一端之间的第二狭缝122，以在水平角可调的情况下尽可能增大水平角，从而达到73度且可以调节的宽水平角。这种交替分布于介质芯1的中轴线C两侧的两排第一狭缝121以及一位于介质芯1的中轴线C上且位于所述第一狭缝121和介质芯1的一端之间的第二狭缝122的结构是仿真获得的最佳前倾角和辐射增益的结果。本申请在轴向上的狭缝距离介质芯1的一端的距离可以调节，且狭缝间可以不等间距排布，可以通过调节轴向距离分布和狭缝的长度，来调节波束前倾角度大小。
如图6所示，第一狭缝121和第二狭缝122的形状均为圆角矩形，其由长度为l，宽度为2×r的矩形以及位于该矩形两侧的半径为r的半圆形构成，矩形的长度l的范围在2-5mm之间，半圆形的半径r的范围在0.33-0.5mm之间。
如图7-图8所示，馈电点13包括贴设在介质层11的下表面上的玻璃绝缘子131和插入介质层11的馈电针132，其中，玻璃绝缘子131与馈电针132通过焊接方式固定在一起，且玻璃绝缘子131通过焊接固定于介质层11上。所述馈电点13与最接近于该馈电点13的第一狭缝121的中心点O在长度方向上的距离为1-3mm。
上文所述的前倾双狭缝天线的工作频段为Ka波段，优选工作频率范围为34GHz-37GHz。所述天线的波束前倾角范围为15°-30°。所述天线波束方位角范围为70(±10°)。所述天线波束垂直角范围为小于8°。所述天线增益大于10dB。
下面结合上文所述的前倾双狭缝天线，具体说明该前倾双狭缝天线的制作方法，其包括以下步骤：
S1：加工出大体为长方体结构且一端具有矩形缺口14的介质层11，并在其上电镀金属层12，得到介质芯1；
所述步骤S1还包括设计本发明的前倾双狭缝天线的尺寸，具体包括以下步骤：
S11：确定介质层11的尺寸，并确定金属层12上的第一狭缝121和第二狭缝122的长度和宽度；
此时，相邻两个第一狭缝121的中心O之间沿介质芯1的中轴线C方向的间距，以及第一狭缝121的中心与金属空腔1的中轴线C的距离可调，且馈电点13的位置可调。
S12：调节介质芯1的馈电点13的位置来获得最大的能量辐射；
S13：通过改变相邻两个第一狭缝121的中心O之间沿介质芯1的中轴线C方向的间距来调节俯仰角大小；
S14：通过改变第一狭缝121的中心O与介质芯1的中轴线的距离来调节水平角大小；
S15：通过调节所有第一狭缝121和第二狭缝122距离介质芯1的一端的距离的平均值来调节前倾角度；
S16：形成设计图，基于HFSS仿真获得天线的方向图；
S17：绘制天线三维结构图。
在本实施例中，该介质芯1的长度L为83mm，宽度W为7mm,高度H为5mm，介质的介电常数为2.52-2.7。金属层12的材质为铜，其厚度为0.4mm。此外，介质芯1的尺寸可以根据需要进行调节。
S2：在介质层11的远离矩形缺口14的一端的下表面上激光打孔，形成馈电孔；其中，孔直径为Φ2±0.05mm；
S3：在金属层12上激光打孔，形成交替分布于介质芯1的中轴线C两侧的两排第一狭缝121以及一位于介质芯1的中轴线C上且位于所述第一狭缝121和所述介质芯1的具有矩形缺口14的一端之间的第二狭缝122；
相邻两个所述第一狭缝121的中心O之间在介质芯1的中轴线C方向上的间距为5-7mm，且所述第一狭缝121的中心O和天线的中轴线C的距离为0,0.1.0.2,0.3,0.4,0.5或0.6mm。
此外，所述步骤S3还包括：激光打孔完成后，在金属层12的表面电镀银；
S4：提供一包括具有矩形开口211的定位壁21以及自定位壁21的周缘向下延伸的四个侧壁22的金属框架2，将介质芯1安装在四个侧壁22所构成的内腔中，在介质芯1的矩形缺口14中填充吸波材料15，在所述步骤S2中的馈电孔处安装馈电玻璃绝缘子131和馈电针132，用焊枪将馈电针131与玻璃绝缘子132焊接在一起，得到馈电点13；
其中，所述四个侧壁22所构成的内腔与介质芯1在尺寸上一致。
S5：在将介质芯1与金属框架2共同安装在一天线支架槽中，采用银浆加热固化来将金属框架2固定在天线支架槽3中，并采用金属框架2的定位壁21将介质芯1的周缘压紧固定在天线支架槽3内，形成完整天线。
其中,支架槽材质为黄铜，厚度为1.5±0.1mm。
实验结果与分析
选择频点34.85Ghz对根据上文所述的前倾双狭缝天线进行测试，获得的垂直角和水平角测试数据如图9所示。其中，频率f＝34.85GHz，主波瓣增益10.1dB，3dB方位面(水平角)波束宽度73度，俯仰角(垂直角)波束宽度为7.3度，前倾角(俯仰指向)28.71度，俯仰面旁瓣抑制-14dB，由此说明本发明的前倾双狭缝天线具有较强的增益和方向性，增益达到10dB以上，可以通过改变阵元之间的距离(相位差)的大小来控制主瓣的最大方向，实现主瓣波束指向前倾20度以上，水平角宽(大于70度)，垂直角度较窄(小于8度)。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种前倾双狭缝天线，其特征在于，其包括介质芯（1）、套设于介质芯（1）的外周的金属框架（2）以及容置所述介质芯（1）和金属框架（2）的天线支架槽（3），
所述介质芯（1）包括介质层（11）和覆盖于介质层（11）的上表面的金属层（12），在金属层（12）上开设有交替分布于介质芯（1）的中轴线（C）两侧的两排第一狭缝（121）以及一位于介质芯（1）的中轴线（C）上且位于所述第一狭缝（121）和所述介质芯（1）的一端之间的第二狭缝（122）；
相邻两个所述第一狭缝(121)的中心(O)之间在介质芯(1)的中轴线(C)方向上的间距为5-7mm，使得天线波束的垂直角的范围为小于8°；且所述第一狭缝(121)的中心(O)与介质芯(1)的中轴线(C)的距离为0-0.6mm，使得天线波束的水平角的范围为60°-80°；所述天线的增益大于10dB；
且所有狭缝(121)距离介质芯(1)的一端的距离的平均值根据所需的前倾角度来进行调节，使得天线的波束前倾角范围为15°-30°，以实现带有前倾功能的探测，提高动目标的探测精度；
所述金属框架(2)包括具有矩形开口(211)的定位壁(21)以及自定位壁(21)的周缘向下延伸的四个侧壁(22)，所述金属框架(2)通过银浆固定在天线支架槽(3)中，并通过其定位壁(21)将介质芯(1)的周缘压紧固定在天线支架槽(3)内。
2.根据权利要求1所述的前倾双狭缝天线，其特征在于，所述介质芯（1）的一端设有位于介质层（11）的下表面上的馈电点（13），另一端设有一矩形缺口（14），所述矩形缺口（14）中填充有吸波材料（15）；且所述第二狭缝（122）位于所述第一狭缝（121）和所述介质芯（1）的具有矩形缺口（14）的一端之间。
3.根据权利要求2所述的前倾双狭缝天线，其特征在于，所述馈电点（13）包括贴设在介质层（11）的下表面上的玻璃绝缘子（131）和插入介质层（11）的馈电针（132），所述玻璃绝缘子（131）与馈电针（132）焊接。
4.根据权利要求1所述的前倾双狭缝天线，其特征在于，所述介质层（11）的长度L为71-90mm，宽度W为6-8mm，高度H为4-6mm。
5.根据权利要求1所述的前倾双狭缝天线，其特征在于，所述第一狭缝（121）和第二狭缝（122）均由长度为l，宽度为2×r的矩形以及位于该矩形两侧的半径为r的半圆形构成，矩形的长度l的范围在2-5mm之间，半圆形的半径r的范围在0.33-0.5mm之间。
6.根据权利要求1所述的前倾双狭缝天线，其特征在于，所述介质层（11）的介质的介电常数为2.52-2.7，所述金属层（12）的材质为铜，金属框架（2）的材质为铜、不锈钢或铝合金，且金属层（12）和金属框架（2）上均镀有一层银，所述天线支架槽（3）的材质为黄铜。
7.一种前倾双狭缝天线的制造方法，其特征在于，包括:
S1：加工出大体为长方体结构且一端具有矩形缺口（14）的介质层（11），并在其上电镀金属层（12），得到介质芯（1）；
S2：在介质层（11）的远离矩形缺口（14）的一端的下表面上激光打孔，形成馈电孔；
S3：在金属层（12）上激光打孔，形成交替分布于介质芯（1）的中轴线（C）两侧的两排第一狭缝（121）以及一位于介质芯（1）的中轴线（C）上且位于所述第一狭缝（121）和所述介质芯（1）的具有矩形缺口（14）的一端之间的第二狭缝（122）；
相邻两个所述第一狭缝(121)的中心(O)之间在介质芯(1)的中轴线(C)方向上的间距为5-7mm，使得天线波束的垂直角的范围为小于8°；且所述第一狭缝(121)的中心(O)与介质芯(1)的中轴线(C)的距离为0-0.6mm，使得天线波束的水平角的范围为60°-80°；所述天线的增益大于10dB；
且所有狭缝(121)距离介质芯(1)的一端的距离的平均值根据所需的前倾角度来进行调节，使得天线的波束前倾角范围为15°-30°，以实现带有前倾功能的探测，提高动目标的探测精度；
S4：提供一包括具有矩形开口（211）的定位壁（21）以及自定位壁（21）的周缘向下延伸的四个侧壁（22）的金属框架（2），将介质芯（1）安装在四个侧壁（22）所构成的内腔中，在介质芯（1）的矩形缺口（14）中填充吸波材料（15），在所述步骤S2中的馈电孔处安装馈电点（13）；
S5：在将所述介质芯（1）与金属框架（2）共同安装在一天线支架槽（3）中，采用银浆加热固化来将金属框架（2）固定在天线支架槽（3）中，并采用金属框架（2）的定位壁（21）将介质芯（1）的周缘压紧固定在天线支架槽（3）内，形成完整天线。
8.根据权利要求7所述的前倾双狭缝天线的制造方法，其特征在于，所述步骤S1还包括设计所述前倾双狭缝天线的尺寸，包括：
S11：确定介质层（11）的尺寸，并确定金属层（12）上的第一狭缝（121）和第二狭缝（122）的长度和宽度；
S12：调节介质芯（1）的馈电点（13）的位置来获得最大的能量辐射；
S13：通过改变相邻两个第一狭缝（121）的中心（O）之间在介质芯（1）的中轴线（C）方向上的间距来调节俯仰角大小；
S14：通过改变第一狭缝（121）的中心（O）与介质芯（1）的中轴线（C）的距离来调节水平角大小；
S15：通过调节所有第一狭缝（121）和第二狭缝（122）距离介质芯（1）的一端的距离的平均值来调节前倾角度；
S16：形成设计图，基于HFSS仿真获得天线的方向图；
S17：绘制天线三维结构图。
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110426699A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-08 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种平板型双频段探测器的前端系统及其制作方法 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1382150A (en) * | 1971-07-06 | 1975-01-29 | Sperry Rand Corp | Navigation systems |
| CN101710651A (zh) * | 2009-12-25 | 2010-05-19 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 适用于移动卫星通信终端的平面天线 |
| JP2012034017A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Hitachi Maxell Ltd | 平面アンテナ装置 |
| CN102931492A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-02-13 | 北京遥测技术研究所 | 中心馈电脊波导缝隙天线 |
| CN204045703U (zh) * | 2014-07-16 | 2014-12-24 | 中电科微波通信(上海)有限公司 | 波导泄露负载 |
| CN104505595A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-08 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 宽带单腔波导缝隙谐振天线 |
| CN104541406A (zh) * | 2012-08-23 | 2015-04-22 | Ntn株式会社 | 波导管缝隙天线及具备该波导管缝隙天线的无线装置 |
| KR20150059392A (ko) * | 2013-11-22 | 2015-06-01 | 현대모비스 주식회사 | 스트립라인 급전 슬롯 배열 안테나 및 이의 제조 방법 |
| CN105229857A (zh) * | 2013-06-18 | 2016-01-06 | Ntn株式会社 | 波导管缝隙天线以及使用该波导管缝隙天线的警报系统 |
| CN105281042A (zh) * | 2014-07-16 | 2016-01-27 | 中电科微波通信(上海)有限公司 | 裂缝波导天线、信号传输装置以及信号连续传输系统 |
| CN108270077A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-07-10 | 上海交通大学 | 波导缝隙阵列抗干扰天线 |
| CN108598696A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-28 | 西安电子科技大学 | 一种高增益毫米波圆极化介质谐振器阵列天线 |
| CN108682940A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-10-19 | 合肥工业大学 | 一种超宽带高增益共口径阵列天线 |
| CN208173765U (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-30 | 东南大学 | 基片集成波导传输结构、天线结构 |
| CN209282395U (zh) * | 2018-12-20 | 2019-08-20 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种前倾双狭缝天线 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5731745B2 (ja) * | 2009-10-30 | 2015-06-10 | 古野電気株式会社 | アンテナ装置およびレーダ装置 |
| IL241951B (en) * | 2015-10-07 | 2018-04-30 | Israel Aerospace Ind Ltd | Galvo components, production methods and their organizations |
-
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- 2018-12-20 CN CN201811567450.3A patent/CN109659684B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1382150A (en) * | 1971-07-06 | 1975-01-29 | Sperry Rand Corp | Navigation systems |
| CN101710651A (zh) * | 2009-12-25 | 2010-05-19 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 适用于移动卫星通信终端的平面天线 |
| JP2012034017A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Hitachi Maxell Ltd | 平面アンテナ装置 |
| CN104541406A (zh) * | 2012-08-23 | 2015-04-22 | Ntn株式会社 | 波导管缝隙天线及具备该波导管缝隙天线的无线装置 |
| CN102931492A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-02-13 | 北京遥测技术研究所 | 中心馈电脊波导缝隙天线 |
| CN105229857A (zh) * | 2013-06-18 | 2016-01-06 | Ntn株式会社 | 波导管缝隙天线以及使用该波导管缝隙天线的警报系统 |
| KR20150059392A (ko) * | 2013-11-22 | 2015-06-01 | 현대모비스 주식회사 | 스트립라인 급전 슬롯 배열 안테나 및 이의 제조 방법 |
| CN204045703U (zh) * | 2014-07-16 | 2014-12-24 | 中电科微波通信(上海)有限公司 | 波导泄露负载 |
| CN105281042A (zh) * | 2014-07-16 | 2016-01-27 | 中电科微波通信(上海)有限公司 | 裂缝波导天线、信号传输装置以及信号连续传输系统 |
| CN104505595A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-08 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 宽带单腔波导缝隙谐振天线 |
| CN108270077A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-07-10 | 上海交通大学 | 波导缝隙阵列抗干扰天线 |
| CN108598696A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-28 | 西安电子科技大学 | 一种高增益毫米波圆极化介质谐振器阵列天线 |
| CN208173765U (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-30 | 东南大学 | 基片集成波导传输结构、天线结构 |
| CN108682940A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-10-19 | 合肥工业大学 | 一种超宽带高增益共口径阵列天线 |
| CN209282395U (zh) * | 2018-12-20 | 2019-08-20 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种前倾双狭缝天线 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Thinned Array Inspired Quasi-Uniform Leaky-Wave Antenna With Low Side-Lobe Level;Nima Javanbakht 等;《IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters ( Volume: 16)》;全文 * |
| 共口径波束可控双缝隙耦合微带天线阵设计;段磊;赵伟;亓东;李晓;;现代雷达(第02期);全文 * |
| 基于超材料的吸波体设计及其波导缝隙天线应用;刘涛;曹祥玉;高军;郑秋容;李文强;;物理学报(第18期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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