CN1719661A - 介质基片集成波导缝隙阵列天线 - Google Patents

介质基片集成波导缝隙阵列天线 Download PDF

Info

Publication number
CN1719661A
CN1719661A CN 200510040419 CN200510040419A CN1719661A CN 1719661 A CN1719661 A CN 1719661A CN 200510040419 CN200510040419 CN 200510040419 CN 200510040419 A CN200510040419 A CN 200510040419A CN 1719661 A CN1719661 A CN 1719661A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dielectric substrate
hole
integrated waveguide
substrate integrated
array antenna
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 200510040419
Other languages
English (en)
Other versions
CN100530818C (zh
Inventor
洪伟
颜力
吴柯
陈继新
华光
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 CNB2005100404190A priority Critical patent/CN100530818C/zh
Publication of CN1719661A publication Critical patent/CN1719661A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100530818C publication Critical patent/CN100530818C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于无线通信、雷达、电子导航与电子对抗等电子设备的介质基片集成波导缝隙阵列天线,包括介质基片板,在介质基片板的正反两面均设有金属箔,在其中一面的金属箔上刻蚀有缝隙阵列和微带功分器,缝隙阵列单元与微带功分器连接,在介质基片板和金属箔设有互通通孔且该通孔为金属化通孔,金属化通孔呈“U”形排列,呈“U”形排列的金属化通孔将缝隙阵列单元包围其内;本发明具有如下优点:易于生产、尤其是易于批量生产且制造精度高、并能提高天线性能。

Description

介质基片集成波导缝隙阵列天线
                         技术领域
本发明涉及一种可在通信系统的天线和馈电模块中应用的天线,尤其涉及一种介质基片集成波导缝隙阵列天线。
                         背景技术
传统的金属波导缝隙阵列天线具有主瓣宽度窄、方向图可以赋形、交叉极化电平低等优异特性,被广泛应用于微波毫米波雷达和通信系统之中。完整的金属波导缝隙阵列天线系统由多个金属波导组成,在其中一部分波导的壁上开缝隙形成缝隙阵列,另一部分波导作为馈电网络。这样就无法避免地存在一些缺陷:
1)体积较大、重量很重、移动困难。
2)材料成本较高、加工成本昂贵,而且由于其移动困难造成了相关的机械成本的增加。
3)制造精度无法保证天线工作正常,这样在加工完成后还需要一个调整过程以修正误差。无法批量生产。
4)需要专门的转换装置才能和雷达及天线系统中的其它模块相连接。这些缺陷使得此类天线存在着造价极为昂贵的缺点。
                         发明内容
本发明提供一种易于生产、尤其是易于批量生产且制造精度高、并能提高天线性能的介质基片集成波导缝隙阵列天线。
本发明采用如下技术方案:
一种用于无线通信、雷达、电子导航与电子对抗等电子设备的介质基片集成波导缝隙阵列天线,包括介质基片板,在介质基片板的正反两面均设有金属箔,在其中一面的金属箔上刻蚀有缝隙阵列和微带功分器,缝隙阵列单元与微带功分器连接,在介质基片板和金属箔设有互通通孔且该通孔为金属化通孔,金属化通孔呈“U”形排列,呈“U”形排列的金属化通孔将缝隙阵列单元包围其内。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
本发明是在一块介质基片上形成了整个天线和馈电系统。首先,通过在介质基片上打多排金属通孔形成多个平行的介质基片集成波导,这种波导工作于主模状态时具有和矩形金属波导相类似的传输特性和场分布。相邻的通孔间距以及排与排之间的距离都根据实际要求确定。然后在介质基片的表面金属层上蚀刻出缝隙阵列,每个缝隙的长度和位置都可以通过精确地计算确定,使其满足有源导纳谐振条件并位于短路波导中驻波的波峰上。这样形成的波导缝隙阵列被完全集成在一块介质基片上,而且成熟的PCB、LTCC等加工工艺保证了制造的精度和可靠性。最后利用微带功率分配器把输入功率分配到几个平行的微带线上,再通过低损耗的微带—介质基片集成波导连接,把功率馈入介质基片集成波导中。本发明把馈电网络和波导缝隙阵列集成到同一块介质基片上。本发明具有如下具体优点:
1)主瓣宽度窄、方向图可以赋形、交叉极化电平低。主瓣宽度窄提高了天线的定向辐射能力,使其能够满足苛刻军事需要;可以赋形的方向图使得这种天线可以广泛应用于各种雷达和通信系统;而交叉电平低可以更好地消除噪声,保证极化的纯度。
2)体积小、重量轻、易于集成、加工成本低。这种介质基片集成波导缝隙阵列天线完全在一块介质基片上实现整个天线和馈电系统。和传统的金属波导缝隙阵列天线比较,它的体积和重量都要小得多。而且由于可以利用成熟的PCB、LTCC等工艺技术加工,使其加工成本大大降低。
3)制造精度高,可以批量生产。PCB等制造工艺的精度要大大优于金属波导的制作和开槽工艺。这就保证了每次加工出的天线都能符合设计要求,不需要修正误差的过程。这样为大规模批量生产提供了可能。
                         附图说明
图1是本发明实施例的结构主视图。
图2是本发明实施例的结构俯视图。
图3是本发明实施例的结构后视图。
图4是本发明实施例的金属化通孔结构示意图。
图5是整个天馈系统的插入损耗的测试结果图。
图6是本发明E面方向图的计算和测试结果比较图。
图7是本发明H面方向图的计算和测试结果比较图。
                         具体实施方式
实施例1
一种用于无线通信、雷达、电子导航与电子对抗等电子设备的介质基片集成波导缝隙阵列天线,包括介质基片板1,在介质基片板1的正反两面均设有金属箔5、6,在其中一面的金属箔5上刻蚀有缝隙阵列3和微带功分器4,缝隙阵列单元与微带功分器4连接,在介质基片板1和金属箔5、6设有互通通孔2且该通孔2为金属化通孔,金属化通孔呈“U”形排列,呈“U”形排列的金属化通孔将缝隙阵列单元包围其内。
实施例2
本实施例在10GHz上实现了以上介绍的介质基片集成波导缝隙阵列天线。介质基片的介电长度等于2.4,厚度为1.5mm,损耗角正切小于千分之一。用来构成介质集成波导金属通孔的直径为1mm,通孔之间的间距为2mm,介质基片集成波导的宽度为12.46mm,相邻的介质基片集成波导间距为2.54mm。微带线宽度为2.4mm,功分器分成一分二、二分四两级,其中的分支线长度为5.40mm,宽度等于1.19mm。
在介质基片的金属表面上蚀刻出4×4共16个缝隙。各缝隙的长度和相对于波导中心线的位移可见下表:
  缝隙长度(mm)   第一列   第二列   第三列   第四列   相对位移(mm)   第一列   第二列   第三列   第四列
  第一行   12.39   12.46   12.42   12.41   第一行   0.29   -0.34   0.33   -0.30
  第二行   12.48   12.47   12.51   12.46   第二行   0.25   -0.29   0.30   -0.25
  第三行   12.46   12.51   12.47   12.48   第三行   0.25   -0.30   0.29   -0.25
  第四行   12.41   12.42   12.46   12.38   第四行   0.30   -0.33   0.34   -0.29
本发明的工作过程是:功率首先通过微带功分器分配到各个微带分支,再经过微带—介质基片集成波导连接进入介质基片集成波导。进入波导的功率通过基片的金属表面蚀刻出的缝隙阵列辐射出去,缝隙长度和位置的不同将给辐射出的方向图赋予不同的形状。每个缝隙都必须工作在谐振条件下,使得天线有较小的插入损耗。接收天线的工作过程与之相反。

Claims (1)

1、一种用于无线通信、雷达、电子导航与电子对抗等电子设备的介质基片集成波导缝隙阵列天线,其特征在于包括介质基片板(1),在介质基片板(1)的正反两面均设有金属箔(5、6),在其中一面的金属箔(5)上刻蚀有缝隙阵列(3)和微带功分器(4),缝隙阵列单元与微带功分器(4)连接,在介质基片板(1)和金属箔(5、6)设有互通通孔(2)且该通孔(2)为金属化通孔,金属化通孔呈“U”形排列,呈“U”形排列的金属化通孔将缝隙阵列单元包围其内。
CNB2005100404190A 2005-06-08 2005-06-08 介质基片集成波导缝隙阵列天线 Expired - Fee Related CN100530818C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100404190A CN100530818C (zh) 2005-06-08 2005-06-08 介质基片集成波导缝隙阵列天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100404190A CN100530818C (zh) 2005-06-08 2005-06-08 介质基片集成波导缝隙阵列天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1719661A true CN1719661A (zh) 2006-01-11
CN100530818C CN100530818C (zh) 2009-08-19

Family

ID=35931436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100404190A Expired - Fee Related CN100530818C (zh) 2005-06-08 2005-06-08 介质基片集成波导缝隙阵列天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100530818C (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101179155B (zh) * 2007-11-12 2011-08-24 杭州电子科技大学 包含滤波器功能的h面扇形喇叭天线
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
CN101345332B (zh) * 2007-07-13 2013-01-30 上海磁浮交通工程技术研究中心 集赋形和变极化为一体的车载毫米波通信天线
CN110474164A (zh) * 2019-08-15 2019-11-19 惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司 一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线
CN115332753A (zh) * 2022-08-24 2022-11-11 华南理工大学 一种应用于毫米波通信的功分器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101345332B (zh) * 2007-07-13 2013-01-30 上海磁浮交通工程技术研究中心 集赋形和变极化为一体的车载毫米波通信天线
CN101179155B (zh) * 2007-11-12 2011-08-24 杭州电子科技大学 包含滤波器功能的h面扇形喇叭天线
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
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
US10181657B2 (en) 2012-05-30 2019-01-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna array, antenna apparatus, and base station
CN110474164A (zh) * 2019-08-15 2019-11-19 惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司 一种车载毫米波宽带基片集成波导缝隙天线
CN115332753A (zh) * 2022-08-24 2022-11-11 华南理工大学 一种应用于毫米波通信的功分器

Also Published As

Publication number Publication date
CN100530818C (zh) 2009-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106911011B (zh) 一种阵列天线结构及设计方法
CN108550987B (zh) 一种基于siw的双频缝隙阵列天线
CN2796131Y (zh) 多层基片集成波导椭圆响应滤波器
CN100492761C (zh) 介质基片集成单脉冲天线
CN1838478A (zh) 微波毫米波基片集成波导介质谐振器天线
CN100530818C (zh) 介质基片集成波导缝隙阵列天线
EP2858170A1 (en) Band-pass filter
CN2872617Y (zh) 介质基片集成波导缝隙阵列天线
CN200965910Y (zh) 基片集成波导到金属波导的过渡接头
CN103531914B (zh) 基于六边形基片集成波导的高阶模谐振缝隙天线
CN114498029A (zh) 一种宽带波导缝隙阵列天线
CN110336103B (zh) 一种频带可调滤波器
CN1700513A (zh) 基片集成波导宽带多路功率分配器
CN1945897A (zh) 基于喇叭口面频率选择表面加载的滤波天线
CN200965912Y (zh) 半模基片集成波导90度三分贝定向耦合器
WO2017167916A1 (en) Adapter plate and antenna assembly
CN104466316A (zh) 一种2x波段缺陷接结构-半模基片集成波导滤波器
CN217468791U (zh) 微带梳状天线及雷达
KR20210032113A (ko) 마이크로스트립-빈 공간 기판 집적 도파관의 천이 구조
CN113612029B (zh) 多层波导馈电低成本毫米波高增益缝隙天线阵列
CN100388556C (zh) 基片集成波导180度三分贝定向耦合器
CN2809911Y (zh) 基片集成波导180度三分贝定向耦合器
CN2886832Y (zh) 介质谐振器天线
CN2872618Y (zh) 介质基片集成单脉冲天线
CN100459282C (zh) 半模基片集成波导90度三分贝定向耦合器

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: 20090819

Termination date: 20210608

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