CN1700514A - 基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元 - Google Patents

基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元 Download PDF

Info

Publication number
CN1700514A
CN1700514A CN 200510040312 CN200510040312A CN1700514A CN 1700514 A CN1700514 A CN 1700514A CN 200510040312 CN200510040312 CN 200510040312 CN 200510040312 A CN200510040312 A CN 200510040312A CN 1700514 A CN1700514 A CN 1700514A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
guide
array antenna
hole
integration wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200510040312
Other languages
English (en)
Other versions
CN100369324C (zh
Inventor
洪伟
郝张成
吴柯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CNB2005100403126A priority Critical patent/CN100369324C/zh
Publication of CN1700514A publication Critical patent/CN1700514A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100369324C publication Critical patent/CN100369324C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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9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。
CNB2005100403126A 2005-05-30 2005-05-30 基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元 Expired - Fee Related CN100369324C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100403126A CN100369324C (zh) 2005-05-30 2005-05-30 基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100403126A CN100369324C (zh) 2005-05-30 2005-05-30 基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1700514A true CN1700514A (zh) 2005-11-23
CN100369324C CN100369324C (zh) 2008-02-13

Family

ID=35476440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100403126A Expired - Fee Related CN100369324C (zh) 2005-05-30 2005-05-30 基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100369324C (zh)

Cited By (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
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
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
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
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
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
CN102859789A (zh) * 2012-05-30 2013-01-02 华为技术有限公司 天线阵列、天线装置和基站
CN101542837B (zh) * 2006-12-01 2013-01-09 三菱电机株式会社 同轴线路缝隙阵列天线及其制造方法
US8599088B2 (en) 2007-12-18 2013-12-03 Apple Inc. Dual-band antenna with angled slot for portable electronic devices
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
CN109149074A (zh) * 2018-08-29 2019-01-04 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
CN110534882A (zh) * 2018-05-25 2019-12-03 北京交通大学 一种双频天线
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
CN112164890A (zh) * 2020-08-31 2021-01-01 西安朗普达通信科技有限公司 一种堆叠式去耦网络
CN113366705A (zh) * 2018-12-11 2021-09-07 伟摩有限责任公司 过滤从芯片发送到波导单元的信号的不期望的极化

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3464107B2 (ja) * 1996-12-25 2003-11-05 京セラ株式会社 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

Cited By (20)

* 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
CN101542837B (zh) * 2006-12-01 2013-01-09 三菱电机株式会社 同轴线路缝隙阵列天线及其制造方法
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
CN101897079B (zh) * 2007-12-18 2014-04-23 苹果公司 用于便携电子设备的具有形成角度的缝隙的双频段天线
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
CN102859789A (zh) * 2012-05-30 2013-01-02 华为技术有限公司 天线阵列、天线装置和基站
US10181657B2 (en) 2012-05-30 2019-01-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna array, antenna apparatus, and base station
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
CN110534882A (zh) * 2018-05-25 2019-12-03 北京交通大学 一种双频天线
CN110534882B (zh) * 2018-05-25 2021-10-29 北京交通大学 一种双频天线
CN109149074A (zh) * 2018-08-29 2019-01-04 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
CN113366705A (zh) * 2018-12-11 2021-09-07 伟摩有限责任公司 过滤从芯片发送到波导单元的信号的不期望的极化
CN112164890A (zh) * 2020-08-31 2021-01-01 西安朗普达通信科技有限公司 一种堆叠式去耦网络
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

Also Published As

Publication number Publication date
CN100369324C (zh) 2008-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100369324C (zh) 基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元
CN110148838B (zh) 一种基于数字编码表征的方向图可重构平面阵列天线及其控制方法
CN109599657B (zh) 一种基于天线阵与功分馈电网络一体化集成设计的面向5g基站天线阵列的设计方法
KR20070077464A (ko) 원형 도파관 안테나 및 원형 도파관 어레이 안테나
US11749902B2 (en) Dual-band shared-aperture antenna array based on dual-mode parallel waveguide
CN114361801B (zh) 一种双极化高隔离度l波段小型化喇叭天线
CN111416207A (zh) 加载ebg表面的毫米波siw喇叭天线
CN2793946Y (zh) 平衡馈电式宽带基片集成波导缝隙阵列天线单元
CN108736153B (zh) 一种三频低剖面贴片天线
CN111600133A (zh) 一种毫米波雷达单脊波导缝隙阵天线
CN100384015C (zh) 平衡馈电式宽带基片集成波导缝隙阵列天线单元
CN2789948Y (zh) 基片集成波导双频宽带缝隙阵列天线单元
CN107706545B (zh) 一种具有宽角扫描功能的cts阵列天线系统
CN108306087B (zh) 一种双频传输线及其双频漏波天线
CN109950693A (zh) 集成基片间隙波导圆极化缝隙行波阵列天线
CN109560388B (zh) 基于基片集成波导喇叭的毫米波宽带圆极化天线
JP2002033603A (ja) 移相器
CN115458892B (zh) 基于圆形siw谐振腔的四路同相不等功分器
CN113571902B (zh) 基于双频漏波结构的相控阵天线
CN117154400A (zh) 一种基于人工表面等离激元的宽带垂直极化平面端射天线
Tsunemitsu et al. Reduction of aperture blockage in the center-feed alternating-phase fed single-layer slotted waveguide array antenna by E-to H-plane cross-junction power dividers
CN115036684A (zh) 一种基于液晶的Ka波段二维波束扫描反射阵天线
CN212114019U (zh) 一种毫米波雷达单脊波导缝隙阵天线
CN107732393B (zh) 一种端口电流幅度可变式功分器及其天线
CN111129758B (zh) 一种宽带双极化锥形缝隙探头天线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080213

Termination date: 20210530

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee