CN115441143B - 馈电转换结构、天线装置、天线阵列以及雷达 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种馈电转换结构、天线装置、天线阵列以及雷达。该馈电转换结构包括介质基板以及分别设置于介质基板的上、下表面的第一、第二金属层；介质基板中设置有用于连通第一和第二金属层的第一和第二金属化通孔组；第一金属层上设置两个第一凹槽，两个第一凹槽从第一金属层的一边缘向第一方向延伸，且间距沿第一方向逐渐增大，以形成GCPW结构段；两个第一金属化通孔组沿第一方向远离GCPW结构段，并相互平行，以形成SIW结构段；第一金属层上，沿第一方向远离SIW结构段的位置设置第一槽口，第一槽口贯通第一金属层，第二金属化通孔组沿第一方向与两个第一金属化通孔组连续设置并包围第一槽口，以形成过渡结构段。

Description

馈电转换结构、天线装置、天线阵列以及雷达

技术领域

本申请涉及天线技术领域，特别涉及一种馈电转换结构、天线装置、天线阵列以及雷达。

背景技术

近年来，安防、自动驾驶、智能家居、健康监测、智慧城市等行业都出现了毫米波雷达的身影，并且随着毫米波雷达研发力度的加大、技术的成熟和成本的下降，其实现了各个常用领域的普及，在毫米波雷达的组成模块中，天线模块发挥着极其重要的作用，它影响着雷达的探测感知性能。

目前毫米波雷达天线阵列主要包括4种：梳状天线、串状天线、SIW(Substrateintegrated waveguide，基片集成波导)缝隙天线以及波导腔体天线，其优缺点各不相同。微带形式的梳状和串状天线设计简单，技术已经相对成熟且得到了大规模应用。后两种天线形式辐射效率高，在4D雷达中有很多优势，但其加工要求较高，成本较高，是未来的发展方向。在毫米波段，介质基板的介电常数和正切损耗可能会产生偏差，影响馈线及微带天线的性能，在77-79GHz高频段，传统PCB天线损耗较大且天线与RF芯片位于同一平面，天线的辐射性可能会受到芯片的干扰。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种馈电转换结构、天线装置、天线阵列以及雷达，以提高天线装置的性能。具体技术方案如下：

本申请的第一方面实施例提供了一种馈电转换结构，包括介质基板以及分别设置于所述介质基板的上、下表面的第一金属层和第二金属层；所述介质基板中设置有贯通所述介质基板，用于连通第一金属层和第二金属层的第一金属化通孔组和第二金属化通孔组；所述第一金属层上对称设置有两个第一凹槽，两个所述第一凹槽从第一金属层的一边缘向第一方向延伸，且间距沿第一方向逐渐增大，以形成GCPW结构段；两个所述第一金属化通孔组沿所述第一方向远离GCPW结构段，并相互平行，以形成SIW结构段；所述第一金属层上，沿所述第一方向远离所述SIW结构段的位置设置有第一槽口，所述第一槽口贯通第一金属层，显露出部分所述介质基板，所述第二金属化通孔组沿所述第一方向与所述两个第一金属化通孔组连续设置并包围所述第一槽口，以形成过渡结构段。

在本申请的一些实施例中，所述介质基板中设置有贯通所述介质基板，用于连通第一金属层和第二金属层的第三金属化通孔组，所述两个第三金属化通孔组分布在两个所述第一凹槽的外侧，每一个所述第三金属化通孔组沿对应所述第一凹槽的延伸方向布置。

在本申请的一些实施例中，所述第二金属化通孔组包括多个第二金属化通孔，所述多个第二金属化通孔在所述第一槽口的外围呈瓶形结构，所述瓶形结构包括渐变段、宽段和尾段，渐变段连接在SIW结构段和宽段之间，所述渐变段的宽度在第一方向逐渐增大，宽段的宽度在第一方向保持一致，所述尾段连接所述宽段。

在本申请的一些实施例中，所述第一槽口包括第一侧、第二侧、第三侧和第四侧，所述第一侧和第二侧在第一方向上相对分布，所述第三侧和第四侧在第二方向上相对分布，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述介质基板中设置有贯通所述介质基板，用于连通第一金属层和第二金属层的第四金属化通孔组，所述第四金属化通孔组包括十个第四金属化通孔，所述十个第四金属化通孔位于宽段的内侧；其中，两个所述第四金属化通孔位于第一侧，并沿第一方向间隔分布；四个所述第四金属化通孔位于第一槽口的第三侧，并沿第一方向间隔分布；剩余四个所述第四金属化通孔位于第一槽口的第四侧，并沿第一方向间隔分布。

在本申请的一些实施例中，每一所述第一凹槽包括沿第一方向分布的第一段，与所述第一段连接的第二段，所述第二段与所述第一段的夹角在90°～180°。

在本申请的一些实施例中，所述第一段的横截面为矩形，所述第二段的横截面为平行四边形。

在本申请的一些实施例中，在SIW结构段中，第一金属化通孔直径d和相邻两个第一金属化通孔间距p，满足以下关系式：

p>d

p/λ_c<0.25

p/λ_c>0.05

式中，λc为波导截止波长。

在本申请的一些实施例中，所述第一槽口为矩形，所述尾段为与所述第一槽口的边沿平行的直线段；或者，所述第一槽口为圆形，所述尾段为圆弧段。

本申请的第二方面实施例提供了一种天线装置，包括波导天线层和根据第一方面实施例中提供的馈电转换结构，所述波导天线层具有输入端和输出端，所述馈电转换结构设置在所述波导天线层的输入端侧，所述馈电转换结构的所述第一槽口与所述输入端对应连通。

在本申请的一些实施例中，波导天线层包括沿远离所述馈电转换结构方向依次分布的所述波导馈电层、波导功分层和辐射层。

在本申请的一些实施例中，所述波导天线层包括矩形波导，所述波导馈电层包括开设在所述矩形波导的第一面上的第一矩形腔；辐射层包括开设在所述矩形波导的第二面上的多个第二矩形腔，以及开设第二面上且与第二矩形腔连通的第二凹槽，所述第一面与第二面相对分布；波导功分层包括设置在所述矩形波导内的第三腔体，所述第三腔体用于连通所述第一矩形腔和所述多个第二矩形腔，所述第一矩形腔的位于所述第一面的第一端口为输入端，所有所述第二矩形腔的位于第二面的第二端口和所述第二凹槽的位于第二面的第二槽口共同构成输出端。

在本申请的一些实施例中，所述第二凹槽位于第二面的第二槽口的长度为中心频点处的四分之一自由空间波长。

在本申请的一些实施例中，还包括介质层和金属环贴片，所述介质层设置在所述波导天线层的输出端侧，且介质层上开设有与所述输出端相适配的开口，所述金属环贴片设置在所述介质层的外围。

本申请的第三方面实施例提供了一种天线阵列，包括N×N个天线，N为正整数，所述天线为根据第二方面的实施例提供的天线装置。

本申请的第四方面实施例提供了一种雷达，包括根据第二方面的实施例提供的天线装置，或者，根据第三方面的实施例提供的天线阵列。

本申请实施例有益效果：

本申请实施例提供的馈电转换结构，包括介质基板、第一金属层和第二金属层，通过在第一金属层上对称设置两个第一凹槽，两个第一凹槽的间距沿第一方向逐渐增大，在介质基板上开设沿第一方向并排布置的两个第一金属化通孔组，在第一金属层上开设第一槽口，在介质基板上开设分布于第一槽口外围的第二金属化通孔组，从而形成具有GCPW结构段、SIW结构段和过渡结构段的馈电转换结构，第一槽口与波导天线配合，电磁波在馈电转换结构内，由GCPW转SIW、SIW转过渡结构段、第一槽口到波导天线，实现与波导天线的配合，可减小在毫米波段介质基板的介电常数和正切损耗的偏差对天线装置性能的影响，减小芯片对天线装置辐射性能的影响，提高天线装置的性能，进而可提高天线阵列的性能，提升雷达的探测感知性能。

当然，实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请一些实施例提供的馈电转换结构在第一视角下的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的馈电转换结构在第二视角下的结构示意图；

图3为本申请一些实施例提供的天线装置的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的天线装置的剖视图；

图5为本申请一些实施例提供的天线装置的俯视图；

图6为本申请一些实施例提供的馈电转换结构的仿真S参数曲线图；

图7为本申请一些实施例提供的天线装置的仿真S参数曲线图；

图8为本申请一些实施例提供的天线装置的辐射方向图。

天线装置10；

馈电转换结构100，介质基板101，第一金属层102，第二金属层103；

GCPW结构段110，第一凹槽111，第一段1111，第二段1112；

SIW结构段120，第一金属化通孔组121，第一金属化通孔1211；

过渡结构段130，第一槽口131，第一侧1311，第二侧1312，第三侧1313，第四侧1314，第二金属化通孔组132，第二金属化通孔1321，渐变段132a，宽段132b，尾段132c；

第三金属化通孔组140，第三金属化通孔141；

第四金属化通孔组150，第四金属化通孔151；

波导天线层200，输入端200a，输出端200b，第一面200c,第二面200d；

波导馈电层201，第一矩形腔2011，第一端口2011a，波导功分层202，第三腔体2021，辐射层203，第二矩形腔2031，第二端口2031a，第二凹槽2032，第二槽口2032a；

介质层300，开口301；

金属环贴片400；

第一方向X，第二方向Y。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1、图2所示，本申请的第一方面实施例提供了一种馈电转换结构100，包括介质基板101以及分别设置于介质基板101的上、下表面的第一金属层102和第二金属层103；介质基板101中设置有贯通介质基板101，用于连通第一金属层102和第二金属层103的第一金属化通孔组121和第二金属化通孔组132；第一金属层102上对称设置有两个第一凹槽111，两个第一凹槽111从第一金属层102的一边缘向第一方向X延伸，且间距沿第一方向X逐渐增大，以形成GCPW结构段110；两个第一金属化通孔组121沿第一方向X远离GCPW结构段110，并相互平行，以形成SIW结构段120；在第一金属层102上，沿第一方向X远离SIW结构段120的位置设置有第一槽口131，第一槽口131贯通第一金属层102，显露出部分介质基板101，第二金属化通孔组132沿第一方向X与两个第一金属化通孔组121连续设置并包围第一槽口131，以形成过渡结构段130。

在本申请实施例中，第一金属化通孔组121包括多个第一金属化通孔1211，第二金属化通孔组132包括多个第二金属化通孔1321，第一凹槽111未贯通第一金属层102。

本申请实施例提供的馈电转换结构100，包括介质基板101、第一金属层102和第二金属层103，介质基板101上设置有第一金属化通孔组121和第二金属化通孔组132，通过在第一金属层101上对称设置两个第一凹槽111，两个第一凹槽111的间距沿第一方向X逐渐增大；两个第一金属化通孔组121相互平行，并沿第一方向X远离GCPW结构段110设置；在第一金属层102上开设第一槽口131，第一槽口131贯通第一金属层102，显露出部分介质基板101，第二金属化通孔组132沿第一方向X与两个第一金属化通孔组121连续设置并包围第一槽口131，从而形成具有GCPW结构段110、SIW结构段120和过渡结构段130的馈电转换结构100，第一槽口131与波导天线配合，电磁波在馈电转换结构100内，由GCPW转SIW，SIW转过渡结构、第一槽口到波导天线，实现与波导天线的配合，可减小在毫米波段介质基板的介电常数和正切损耗的偏差对天线装置性能的影响，减小芯片对天线装置辐射性能的影响，提高天线装置的性能。

在本申请的一些实施例中，如图1、图2所示，介质基板101中设置有贯通介质基板101，用于连通第一金属层102和第二金属层103的第三金属化通孔组140，两个第三金属化通孔组140分布在两个第一凹槽111的外侧，每一个第三金属化通孔组140沿对应第一凹槽111的延伸方向布置。具体地，每一个第三金属化通孔组140包括多个第三金属化通孔141，多个第三金属化通孔141沿对应第一凹槽111的延伸方向间隔布置。通过设置两个第三金属化通孔组140，可防止电磁波在GCPW结构段110中发生泄漏。

在本申请的一些实施例中，如图1、图2所示，第二金属化通孔组132包括多个第二金属化通孔1321，多个第二金属化通孔1321在第一槽口131的外围呈瓶形结构，瓶形结构包括渐变段132a、宽段132b和尾段132c，渐变段132a连接在SIW结构段120和宽段132b之间，渐变段132a的宽度在第一方向X逐渐增大，宽段132b的宽度在第一方向X保持一致，尾段132c连接宽段132b，通过将多个第二金属化通孔1321分布在第一槽口131外部，可避免电磁波在过渡结构段130中发生泄漏，多个第二金属化通孔1321在第一槽口131的外围呈瓶状结构，可有利于电磁波从SIW向波导天线过渡更平滑。

在本申请的一些实施例中，如图1、图2所示，第一槽口131包括第一侧1311、第二侧1312、第三侧1313和第四侧1314，第一侧1311和第二侧1312在第一方向X上相对分布，第三侧1313和第四侧1314在第二方向Y上相对分布，第二方向Y与第一方向X垂直；介质基板101中设置有贯通介质基板101，用于连通第一金属层102和第二金属层103的第四金属化通孔组150，第四金属化通孔组150包括十个第四金属化通孔151，十个第四金属化通孔151位于宽段132b的内侧；其中，两个第四金属化通孔151位于第一侧1311，并沿第一方向X间隔分布；四个第四金属化通孔151位于第一槽口131的第三侧1313，并沿第一方向X间隔分布；剩余四个第四金属化通孔151位于第一槽口131的第四侧1314，并沿第一方向X间隔分布，通过在过渡结构段130内增加第四金属化通孔组150，以调节匹配，增加带宽。

在本申请的一些实施例中，如图1所示，每一第一凹槽111包括沿第一方向X分布的第一段1111，与第一段1111连接的第二段1112，第二段1112与第一段1111的夹角在90°～180°。

在本申请的一些实施例中，第一段1111的横截面为矩形，第二段1112的横截面为平行四边形。

在本申请的一些实施例中，在SIW结构段120中，第一金属化通孔1211直径d和相邻两个第一金属化通孔1211的间距p，满足以下关系式：

p>d (1)

p/λ_c<0.25 (2)

p/λ_c>0.05 (3)

式中，λc为波导截止波长。

第一金属化通孔1211的间距p大于第一金属化通孔1211直径，保证SIW的加工可以实现；通过限定第一金属化通孔1211间距P与波导截止波长的比值小于0.25，可避免工作带宽内出现任何能带或阻带效应，通过限定第一金属化通孔1211间距P与波导截止波长的比值大于0.05，可限制第一金属化通孔1211的数量，从而降低加工难度，节约时间和成本，一般每个波长第一金属化通孔1211的数量不超过20个。

满足以上关系式时，等效介质填充波导的宽度a就是SIW的宽度w，其主模类似于矩形波导，仍然是TE10模式。等效公式为：

在一些实施例中，SIW结构段120的宽度w为1.26mm，第一金属化通孔1211直径d为0.2mm，两个第一金属化通孔1211的间距p为0.3mm。

在本申请的一些实施例中，馈电转换结构100可与天线配合，向天线馈电。例如，馈电转换结构100与矩形波导天线配合，矩形波导天线的主模是TE10模，馈电转换结构100则最终需要激发出波导的TE10模式，在保持激发模式不变的条件下，馈电转换结构100的第一槽口131可不局限于某一特定形状，可为矩形，也可为圆形，也可为其他形状。本申请对比不做限制。

在一些实施例中，当第一槽口131为矩形时，尾段132c为与第一槽口131的边沿平行的直线段，当第一槽口131为圆形时，尾段132c为圆弧段，使尾段132c的形状与第一槽口131的形状相对应，可提高能量聚集度，进而可使天线装置的信号较好。

在一些实施例中，第一槽口131可为WR12矩形槽口时，第一槽口131的宽度a1为1.55mm，长度b1为3.1mm。

在一些实施例中，当SIW结构段120的宽度w为1.26mm，第一金属化通孔1211直径d为0.2mm，第一金属化通孔1211间距p为0.3mm，第一槽口131为矩形时，矩形宽度a1为1.55mm，长度b1为3.1mm。馈电转换结构100的仿真S参数曲线图，如图6所示，横轴代表频率(GHz)，纵轴代表损耗值(dB)，曲线S11代表回波损耗，曲线S21为插损。仿真显示S11＜-10dB，带宽为74.85-83.6GHz，S21＜1.11dB，表明该结构具有带宽大、插损低的性能。

如图3、图4所示，本申请的第二方面实施例提供了一种天线装置10，包括波导天线层200和根据第一方面实施例中提供的馈电转换结构100，波导天线层200具有输入端200a和输出端200b，馈电转换结构100设置在波导天线层200的输入端200a侧，馈电转换结构100的第一槽口131与输入端200a对应连通。

本申请实施例提供的天线装置10，包括波导天线层200和馈电转换结构100，馈电转换结构100包括介质基板101、第一金属层102和第二金属层103，通过在第一金属层101上对称设置两个第一凹槽111，两个第一凹槽111的间距沿第一方向X逐渐增大，在介质基板101上开设沿第一方向X并排布置的两个第一金属化通孔组121，在第一金属层102上开设第一槽口131，在介质基板101上开设分布于第一槽口131外围的第二金属化通孔组132，从而形成具有GCPW结构段110、SIW结构段120和过渡结构段130的馈电转换结构100，第一槽口131与波导天线层200的输入端200a配合，电磁波在馈电转换结构100内，由GCPW转SIW，SIW转过渡结构、第一槽口131到波导天线层200，实现与波导天线层200的配合，可减小在毫米波段介质基板101的介电常数和正切损耗的偏差对天线装置10性能的影响，减小芯片对天线装置10辐射性能的影响，提高天线装置10的性能。

在本申请的一些实施例中，如图3、图4所示，馈电转换结构100能够激发出波导天线层200的模式时，电磁波即可过渡传播。

在本申请的一些实施例中，如图3、图4所示，波导天线层200包括沿远离馈电转换结构100方向依次分布的波导馈电层201、波导功分层202和辐射层203。

在本申请的一些实施例中，如图3、图4所示，波导天线层200可为矩形波导天线，波导天线层200包括矩形波导，波导馈电层201包括开设在矩形波导的第一面200c上的第一矩形腔2011；辐射层203包括开设在矩形波导的第二面200d上的多个第二矩形腔2031，以及开设第二面200d上且与第二矩形腔2031连通的第二凹槽2032，第一面200c与第二面200d相对分布；波导功分层202包括设置在矩形波导内的第三腔体2021，第三腔体2021用于连通第一矩形腔2011和所述多个第二矩形腔2031，第一矩形腔2011的位于第一面200c的第一端口2011a为输入端200a，所有第二矩形腔2031的位于第二面200d的第二端口2031a和第二凹槽2032的位于第二面200d的第二槽口2032a共同构成输出端200b。第二凹槽2032消耗掉部分能量，在远场处产生相位相反的电场并相互抵消，导致位于两侧的输出端的电场削弱，实现天线辐射能量的锥削分布，从而降低副瓣。如图7所示，为天线装置10的仿真S参数曲线图，由图中可看出，在75.36-81.95GHz内，S11＜-10dB，中心频点为79GHz。

在一些实施例中，波导天线层200也可为以矩形波导或圆波导作为输入端200a的喇叭天线。

在本申请的一些实施例中，如图5所示，第二凹槽2032的位于第二面200d的第二槽口2032a的长度L可为中心频点处的四分之一自由空间波长。

在本申请的一些实施例中，如图3至图5所示，天线装置10还包括介质层300和金属环贴片400，介质层300设置在波导天线层200的输出端侧，且介质层300上开设有与输出端200b相适配的开口301，金属环贴片400设置在介质层300的外围。具体地，介质层300材质为Rogers RO4003，介电常数为3.55，正切损耗为0.0027，介质层300类似于介质透镜，可分散波束，金属环贴片400可向四周散射波束来拓宽波束宽度。如图8所示，为天线装置10的仿真辐射方向图，其中虚线表示不加介质层300的结果，实线表示加介质层300，由图中可看出，在中心频点79GHz处水平面半功率波束宽度从104°提升到145.8°，同时几乎不影响垂直面低副瓣性能(SLL<-23.3dB)。

本申请的第三方面实施例提供了一种天线阵列，包括N×N个天线，N为正整数，所述天线为根据第二方面的实施例提供的天线装置10。本申请实施例的天线阵列的天线为天线装置10，天线装置10包括波导天线层200和馈电转换结构100，馈电转换结构100包括介质基板101、第一金属层102和第二金属层103，通过在第一金属层101上对称设置两个第一凹槽111，两个第一凹槽111的间距沿第一方向X逐渐增大，在介质基板101上开设沿第一方向X并排布置的两个第一金属化通孔组121，在第一金属层102上开设第一槽口131，在介质基板101上开设分布于第一槽口131外围的第二金属化通孔组132，从而形成具有GCPW结构段110、SIW结构段120和过渡结构段130的馈电转换结构100，第一槽口131与波导天线层200的输入端200a配合，电磁波在馈电转换结构100内，由GCPW转SIW，SIW转过渡结构、第一槽口131到波导天线层200，实现与波导天线层200的配合，可减小在毫米波段介质基板101的介电常数和正切损耗的偏差对天线装置10性能的影响，减小芯片对天线装置10辐射性能的影响，提高天线装置10的性能，进而可提高天线阵列的性能。

本申请的第四方面实施例提供了一种雷达，包括根据第二方面的实施例提供的天线装置10，或者，根据第三方面的实施例提供的天线阵列。使得雷达可支持较高的分辨率，具有探测角度大、探测范围大、抗干扰能力强、探测精度高等特点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (15)

1.一种馈电转换结构(100)，其特征在于，包括介质基板(101)以及分别设置于所述介质基板(101)的上、下表面的第一金属层(102)和第二金属层(103)；所述介质基板(101)中设置有贯通所述介质基板(101)，用于连通第一金属层(102)和第二金属层(103)的第一金属化通孔组(121)和第二金属化通孔组(132)；

所述第一金属层(102)上对称设置有两个第一凹槽(111)，两个所述第一凹槽(111)从第一金属层(102)的一边缘向第一方向(X)延伸，且间距沿第一方向(X)逐渐增大，以形成GCPW结构段(110)；

两个所述第一金属化通孔组(121)沿所述第一方向(X)远离GCPW结构段(110)，并相互平行，以形成SIW结构段(120)；

所述第一金属层(102)上，沿所述第一方向(X)远离所述SIW结构段(120)的位置设置有第一槽口(131)，所述第一槽口(131)贯通第一金属层(102)，显露出部分所述介质基板(101)，所述第二金属化通孔组(132)沿所述第一方向(X)与所述两个第一金属化通孔组(121)连续设置并包围所述第一槽口(131)，以形成过渡结构段(130)。

2.根据权利要求1所述的馈电转换结构(100)，其特征在于，

所述介质基板(101)中设置有贯通所述介质基板(101)，用于连通第一金属层(102)和第二金属层(103)的第三金属化通孔组(140)，两个第三金属化通孔组(140)分布在两个所述第一凹槽(111)的外侧，每一个所述第三金属化通孔组(140)沿对应所述第一凹槽(111)的延伸方向布置。

3.根据权利要求1或2所述的馈电转换结构(100)，其特征在于，

所述第二金属化通孔组(132)包括多个第二金属化通孔(1321)，所述多个第二金属化通孔(1321)在所述第一槽口(131)的外围呈瓶形结构，所述瓶形结构包括渐变段(132a)、宽段(132b)和尾段(132c)，渐变段(132a)连接在SIW结构段(120)和宽段(132b)之间，所述渐变段(132a)的宽度在第一方向(X)逐渐增大，宽段(132b)的宽度在第一方向(X)保持一致，所述尾段(132c)连接所述宽段(132b)。

4.根据权利要求3所述的馈电转换结构(100)，其特征在于，

所述第一槽口(131)包括第一侧(1311)、第二侧(1312)、第三侧(1313)和第四侧(1314)，所述第一侧(1311)和第二侧(1312)在第一方向(X)上相对分布，所述第三侧(1313)和第四侧(1314)在第二方向(Y)上相对分布，所述第二方向(Y)与所述第一方向(X)垂直；

所述介质基板(101)中设置有贯通所述介质基板(101)，用于连通第一金属层(102)和第二金属层(103)的第四金属化通孔组(150)，所述第四金属化通孔组(150)包括十个第四金属化通孔(151)，所述十个第四金属化通孔(151)位于宽段(132b)的内侧；

其中，两个所述第四金属化通孔(151)位于第一侧(1311)，并沿第一方向(X)间隔分布；

四个所述第四金属化通孔(151)位于第一槽口(131)的第三侧(1313)，并沿第一方向(X)间隔分布；

剩余四个所述第四金属化通孔(151)位于第一槽口(131)的第四侧(1314)，并沿第一方向(X)间隔分布。

5.根据权利要求1所述的馈电转换结构(100)，其特征在于，

每一所述第一凹槽(111)包括沿第一方向(X)分布的第一段(1111)，与所述第一段(1111)连接的第二段(1112)，所述第二段(1112)与所述第一段(1111)的夹角在90°～180°。

6.根据权利要求5所述的馈电转换结构(100)，其特征在于，

所述第一段(1111)的横截面为矩形，所述第二段(1112)的横截面为平行四边形。

7.根据权利要求1所述的馈电转换结构(100)，其特征在于，

在SIW结构段(120)中，第一金属化通孔(1211)直径d和相邻两个第一金属化通孔(1211)间距p，满足以下关系式：

p>d

p/λ_c<0.25

p/λ_c>0.05

式中，λc为波导截止波长。

8.根据权利要求3所述的馈电转换结构(100)，其特征在于，所述第一槽口(131)为矩形，所述尾段(132c)为与所述第一槽口(131)的边沿平行的直线段；

或者，所述第一槽口(131)为圆形，所述尾段(132c)为圆弧段。

9.一种天线装置(10)，其特征在于，包括波导天线层(200)和根据权利要求1至7任一项所述的馈电转换结构(100)，所述波导天线层(200)具有输入端(200a)和输出端(200b)，所述馈电转换结构(100)设置在所述波导天线层(200)的输入端(200a)侧，所述馈电转换结构(100)的所述第一槽口(131)与所述输入端(200a)对应连通。

10.根据权利要求9所述的天线装置(10)，其特征在于，波导天线层(200)包括沿远离所述馈电转换结构(100)方向依次分布的波导馈电层(201)、波导功分层(202)和辐射层(203)。

11.根据权利要求10所述的天线装置(10)，其特征在于，所述波导天线层(200)包括矩形波导，所述波导馈电层(201)包括开设在所述矩形波导的第一面(200c)上的第一矩形腔(2011)；

辐射层(203)包括开设在所述矩形波导的第二面(200d)上的多个第二矩形腔(2031)，以及开设第二面(200d)上且与第二矩形腔(2031)连通的第二凹槽(2032)，所述第一面(200c)与第二面(200d)相对分布；

波导功分层(202)包括设置在所述矩形波导内的第三腔体(2021)，所述第三腔体(2021)用于连通所述第一矩形腔(2011)和所述多个第二矩形腔(2031)；

所述第一矩形腔(2011)的位于所述第一面(200c)的第一端口(2011a)为输入端(200a)，所有所述第二矩形腔(2031)的位于第二面(200d))的第二端口(2031a)和所述第二凹槽(2032)的位于第二面(200d)的第二槽口(2032a)共同构成输出端(200b)。

12.根据权利要求11所述的天线装置(10)，其特征在于，所述第二凹槽(2032)位于第二面(200d)的第二槽口(2032a)的长度为中心频点处的四分之一自由空间波长。

13.根据权利要求9至12任一项所述的天线装置(10)，其特征在于，还包括介质层(300)和金属环贴片(400)，所述介质层(300)设置在所述波导天线层(200)的输出端(200b)侧，且介质层(300)上开设有与所述输出端(200b)相适配的开口(301)，所述金属环贴片(400)设置在所述介质层(300)的外围。

14.一种天线阵列，包括N×N个天线，N为正整数，其特征在于，所述天线为根据权利要求9至13任一项所述的天线装置(10)。

15.一种雷达，其特征在于，包括根据权利要求9至13任一项所述的天线装置(10)，或者，根据权利要求14所述的天线阵列。

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