CN218005249U - 一种非金属波导阵列天线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及阵列天线技术领域，提供一种非金属波导阵列天线，该非金属波导阵列天线包括腔体天线板，和层叠设置于腔体天线板上的天线发射板；天线发射板和腔体天线板均采用低翘曲的高性能工程塑料一体成型，且表面均设置有金属镀层；天线发射板上设置有矩形缝隙形成的辐射阵列，腔体天线板上设置有波导传输腔体构造。本申请采用高性能工程塑料代替金属基材,通过模具设计和加工控制,得到高尺寸精度的塑料工件,而后利用塑胶表面金属化,借助回流焊/超声波工艺,制备波导阵列天线组件。与现有的金属波导阵列天线相比,本申请在保证高增益要求的同时,具备轻量化、成本低、可批量化的优点。

Description

一种非金属波导阵列天线

技术领域

本申请涉及阵列天线技术领域，尤其涉及一种非金属波导阵列天线。

背景技术

随着5G时代的快速发展，毫米波前端通信系统在无线网络发展进程中，占有举足轻重的地位。

由于毫米波前端通信需要较大的工作带宽，并且大气路径损耗较重，从而要求用于通信传输的天线必须具备高带宽、高效率和高增益的性能。现阶段，通常采用大规模阵列排布的方式，来实现毫米波天线的低剖面和高增益。从毫米波天线的加工手段来看，现有技术中生产20-140GHz频段的大型天线阵列，依然主要采用金属基材的加工工艺，因为基于金属基材的波导天线，具有损耗低、带宽较宽的优点，可避免由介电材料带来的损耗。

但是，金属基材重量重，比如利用金属基材生产介质板，其工艺中的压铸铝合金密度是 2.66g/cm³，黄铜密度是8.5～8.8g/cm³，而一般塑胶件的密度仅为1.2～1.8g/cm³，而一组波导天线一般都由多层介质板组成，从而导致金属介质板的总重量成倍增长。其次，基于金属基材的介质板加工工艺制程长且复杂、成本高以及不适宜批量生产，比如，压铸高熔点合金时，模具寿命较低；用于压铸的金属(如铜合金)熔点较高，对压铸型材料的抗热变形和抗热疲劳强度的要求随之提高，从而导致模具的使用寿命较低，而目前压铸件的材料主要是铝合金、锌合金和镁合金等，加工量大且生产效率低，导致成本高昂，以及无法批量化生产。

因此，如何实现波导阵列天线的轻量化、低成本以及批量化生产，是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本申请旨在提供一种非金属波导阵列天线，以解决现有技术中金属波导阵列天线重量重、成本高、难以实现批量化生产的技术问题。

为了实现上述目的，本申请提供一种非金属波导阵列天线，具体包括：腔体天线板，和层叠设置于所述腔体天线板上的天线发射板，所述天线发射板和所述腔体天线板均采用低翘曲的高性能工程塑料一体成型；所述天线发射板和所述腔体天线板的表面均设置有金属镀层。

所述天线发射板上设置有矩形缝隙形成的辐射阵列，用于发射和/或接收波导信号；所述腔体天线板上设置有波导传输腔体构造，用于将发射和/或接收的波导信号传递至PCBA板。

进一步的，所述金属镀层的厚度为50nm～7μm。

进一步的，所述天线发射板上还设置有第一螺栓锁附过孔和第一定位孔，所述第一定位孔用于水平方向和竖直方向的定位，所述第一螺栓锁附过孔用于垂直于水平与竖直方向的竖轴方向的定位。

进一步的，当所述腔体天线板为一层时，所述腔体天线板上还设置有与所述第一螺栓锁附过孔耦合的第一螺丝贯穿锁，以及与所述第一定位孔耦合的第一定位柱。

进一步的，当所述腔体天线板为二层时，所述腔体天线板包括层叠设置的第一腔体板和第二腔体板。

所述第一腔体板上设置有第二螺栓锁附过孔和第二定位孔，所述第二腔体板上设置有第二螺丝贯穿锁和第二定位柱。

所述第一螺栓锁附过孔、所述第二螺栓锁附过孔与所述第二螺丝贯穿锁耦合，所述第一定位孔、所述第二定位孔与所述第二定位柱耦合。

进一步的，当所述腔体天线板为三层时，所述腔体天线板包括层叠设置的第三腔体板、第四腔体板和第五腔体板。

所述第三腔体板上设置有第三螺栓锁附过孔和第三定位孔，所述第四腔体板上设置有第四螺栓锁附过孔和第四定位孔，所述第五腔体板上设置有第三螺丝贯穿锁和第三定位柱。

所述第一螺栓锁附过孔、所述第三螺栓锁附过孔、所述第四螺栓锁附过孔与所述第三螺丝贯穿锁耦合，所述第一定位孔、所述第三定位孔、所述第四定位孔与所述第三定位柱耦合。

进一步的，所述辐射阵列包括布满所述天线发射板的第一区域阵列，所述第一区域阵列内设置预设组数的辐射缝隙，每组辐射缝隙等间距排列。

进一步的，所述辐射阵列包括第二区域阵列和第三区域阵列，所述第二区域阵列和第三区域阵列设置于所述天线发射板的两侧边缘位置，沿所述天线发射板中轴线对称排列。

进一步的，所述高性能工程塑料为PEI、PEEK、PPS或LCP。

进一步的，所述非金属波导阵列天线还包括PCBA板，用于处理发射和/或接收到的波导信号，所述腔体天线板层叠设置于所述PCBA板上，所述腔体天线板与所述PCBA板通过螺栓紧固或者回流焊工艺集成一体。

本申请提供一种非金属波导阵列天线，该非金属波导阵列天线包括腔体天线板，和层叠设置于所述腔体天线板上的天线发射板，所述天线发射板和所述腔体天线板均采用低翘曲的高性能工程塑料一体成型；所述天线发射板和所述腔体天线板的表面均设置有金属镀层；所述天线发射板上设置有矩形缝隙形成的辐射阵列，用于发射和/或接收波导信号；所述腔体天线板上设置有波导传输腔体构造，用于将发射和/或接收的波导信号传递至PCBA板。本申请采用高性能工程塑料代替金属基材,通过模具设计和加工控制,得到高尺寸精度的塑料工件, 而后利用塑胶表面金属化,借助回流焊/超声波工艺,制备波导阵列天线组件。与现有的金属波导阵列天线相比,本申请在保证高增益要求的同时,具备轻量化、成本低、可批量化的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种非金属波导阵列天线的立体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的天线发射板结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种腔体天线板结构示意图；

图4为本申请实施例提供的8×8阵列天线示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种非金属波导阵列天线结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种非金属波导阵列天线的制造方法流程示意图。

图中，1-天线发射板，11-辐射阵列，12-第一螺栓锁附过孔，13-第一定位孔，2-腔体天线板，21-波导传输腔体构造，22-第一螺丝贯穿锁，23-第一定位柱，3-PCBA板。

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完整、清楚的描述。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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为便于理解本申请实施例的技术方案，以下首先对本申请所涉及到的一些概念进行说明。

PCB(Printed Circuit Board)板，即印刷电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元件的支撑体，是电子元器件线路连接的提供者。PCBA(Printed CircuitBoard +Assembly)板，就是PCB空板经过SMT上件，再经过DIP插件等制程的成品。可以简单理解为PCBA板是已焊好电子元器件(如电阻、电容、IC等)，且带有功能的PCB板。

高分子材料金属化是利用物理或化学手段在高分子材料表面镀上一层金属，使其表面呈现出金属的某些性质，如导电性、磁性、导热性等。金属化后的高分子材料具有金属外观，镀层硬度高，便于焊接的特性，可以代替金属制品，从而降低成本；同时由于高分子材料一般具有高韧性、高耐热性及高耐蚀性等特点，使得金属化的高分子材料比普通金属材料性能更好。

现有技术中，基于金属基材的波导天线，还存在以下缺陷：毫米波频段属于高频，对尺寸和组装精度的要求更加苛刻，特别是多层介质板之间的波导腔不能有间隙，而金属基材波导天线多采用真空钎焊，钎料和焊锡会加宽多层介质板之间的缝隙，或者导致缝隙大小不一致，这些都会造成波导腔通过缝隙而发生电磁信号泄漏，进而影响波导信号传输而降低天线性能。并且，毫米波段天线的波导腔之间距离较近，因而没有尺寸空间采用螺栓紧固，从而导致集成难度增大。

参考图1，为本申请实施例提供的一种非金属波导阵列天线的立体结构示意图。由图上可知，本申请提供一种非金属波导阵列天线，具体包括：天线发射板1，腔体天线板2和PCBA 板3，其中，天线发射板1层叠设置于所述腔体天线板2上，腔体天线板2层叠设置于PCBA 板3上，并且腔体天线板2与PCBA板3通过螺栓紧固或者回流焊工艺集成一体。

与此同时，天线发射板1上设置有矩形缝隙形成的辐射阵列11，用于发射和/或接收波导信号；所述腔体天线板2上设置有波导传输腔体构造21，用于将发射和/或接收的波导信号传递至PCBA板3；而PCBA板3，用于处理发射和/或接收到的波导信号。

并且，天线发射板1和腔体天线板2均采用低翘曲的高性能工程塑料一体成型；而天线发射板1和腔体天线板2的表面均设置有金属镀层，本申请实施例中，该金属镀层的厚度为 50nm～7μm。本申请部分实施例中，天线发射板1和腔体天线板2之间设置有锡膏，并通过回流焊工艺、超声波焊接工艺或激光焊接工艺集成一体。

本申请实施例中，制备非金属波导阵列天线，采用的高性能工程塑料必须满足低翘曲的要求，优选PEI(聚醚酰亚胺)、PEEK(聚醚醚酮)、PPS(聚苯硫醚)及LCP(液晶高分子)等材料，具体来说，本申请实施例中的高性能工程塑料要求MFR(熔融指数)高流动性，以满足天线薄壁结构能被良好填充；低收缩率，以保证成型尺寸的稳定性；耐高温，以满足回流焊要求；同时还需满足介电损耗低、阻燃性能优良、加工性能优良的要求。综合而言，相较于普通塑胶材料，上述高性能工程塑料在一体化/成本/低温抗冲性能/耐候性能/阻燃性能/低介电损耗/尺寸稳定性/可金属化表面等方面，具有不可比拟的优势。

在本申请部分实施例中，当测试阶段时或者只需要生产少量介质板时，天线发射板1和腔体天线2板可以选择挤塑成型工艺；当需要量产介质板时，天线发射板1和腔体天线板2 大多选择注塑成型工艺。

具体的，挤塑成型，又称挤出成型，是热塑性塑料成型的重要方法之一。挤塑成型是将塑料原料加热，使之呈黏流状态，在加压的作用下，通过挤塑模具而成为截面与口模形状相仿的连续体，然后进行冷却定型为玻璃态，经切割而得到具有一定几何形状和尺寸的塑料制品。

注塑成型基于塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状原料从注塑机送入高温的料筒内加热，熔融塑化，使之成为粘流态熔体，再利用注射成型机的压力、速度，将熔融塑胶注射入预先设计好的紧闭模腔内,经过保压、冷却后开启模具，获得特定形状和尺寸塑料制品的过程。注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能够成型复杂的制件。

综合而言，本申请实施例通过模具设计和加工控制，采用高精密注塑工艺实现了天线波导腔高精度加工，最终得到的成品公差仅为±0.03mm，同时还能实现成品的高尺寸稳定性。

本申请实施例中，金属镀层优选湿法电镀工艺、湿法化镀工艺或物理气相沉积工艺制备而成。具体的，塑料表面金属化工艺主要分为干法和湿法。干法主要包括物理气相沉积(PVD， Physical Vapor Deposition)和化学气相沉积等；湿法主要包括化学镀、电镀以及化学还原等。其中，PVD工艺主要包括溅射法和离子镀，溅射法是在充氩(Ar)气的真空条件下，使氩气进行辉光放电，这时氩(Ar)原子电离成氩离子(Ar+)，氩离子在电场力的作用下，加速轰击以金属镀料制作的阴极靶材，靶材会被溅射出来而沉积到工件表面；离子镀是利用气体放电使金属原子离子化，并在电场的加速作用下,将金属离子沉积在非金属上的方法。

本申请实施例分别采用湿法中的电镀工艺和化镀工艺，以及干法中的物理气相沉(PVD) 工艺，结果表明以上三种方案均能获得附着力良好的金属镀层。现有技术中，一般的金属镀层厚度设置在50nm～20μm，而本申请实施例经过反复实验，发现金属镀层厚度设置在50nm～ 7μm，完全就能满足需要，从而节约了时间，并降低了成本。

参考图2，本申请实施例中，天线发射板1上还设置有第一螺栓锁附过孔12和第一定位孔13，第一定位孔13用于水平方向和竖直方向的定位，第一螺栓锁附过孔12用于垂直于水平与竖直方向的竖轴方向的定位。具体的，本申请实施例以介质板的中心为原点建立坐标系，通过原点并平行于介质板的水平方向为横轴，即X轴；通过原点并垂直于介质板水平方向的竖直方向为纵轴，即Y轴；通过原点并同时垂直于水平方向和竖直方向的轴向为竖轴，即Z 轴。

本申请部分实施例中，当腔体天线板2仅为一层时，则腔体天线板2上还设置有与第一螺栓锁附过孔12耦合的第一螺丝贯穿锁22，以及与第一定位孔13耦合的第一定位柱23，具体可参考图3。

在本申请部分实施例中，当腔体天线板2为二层时，腔体天线板2包括层叠设置的第一腔体板和第二腔体板。其中，第一腔体板上设置有第二螺栓锁附过孔和第二定位孔，第二腔体板上设置有第二螺丝贯穿锁和第二定位柱。并且，第一螺栓锁附过孔12、第二螺栓锁附过孔与第二螺丝贯穿锁耦合，而第一定位孔13、第二定位孔与第二定位柱耦合。

在本申请另一部分实施例中，当腔体天线板2为三层时，腔体天线板2包括层叠设置的第三腔体板、第四腔体板和第五腔体板。其中，第三腔体板上设置有第三螺栓锁附过孔和第三定位孔，第四腔体板上设置有第四螺栓锁附过孔和第四定位孔，第五腔体板上设置有第三螺丝贯穿锁和第三定位柱。并且，第一螺栓锁附过孔12、第三螺栓锁附过孔、第四螺栓锁附过孔与第三螺丝贯穿锁耦合，而第一定位孔13、第三定位孔、第四定位孔与第三定位柱耦合。

参考图1和图4，在本申请部分实施例中，辐射阵列11包括布满所述天线发射板1的第一区域阵列，第一区域阵列内设置预设组数的辐射缝隙，每组辐射缝隙等间距排列。

参考图2，在本申请另一部分实施例中，辐射阵列11又包括第二区域阵列和第三区域阵列，第二区域阵列和第三区域阵列设置于天线发射板1的两侧边缘位置，并沿天线发射板1 的中轴线对称排列。

由此可见，本申请实施例提供了一种非金属波导阵列天线，所述非金属波导阵列天线包括腔体天线板2，和层叠设置于所述腔体天线板2上的天线发射板1，所述天线发射板1和所述腔体天线板2均采用低翘曲的高性能工程塑料一体成型；所述天线发射板1和所述腔体天线板2的表面均设置有金属镀层。所述天线发射板1上设置有矩形缝隙形成的辐射阵列11，用于发射和/或接收波导信号；所述腔体天线板2上设置有波导传输腔体构造21，用于将发射和/或接收的波导信号传递至PCBA板。

综上所述，本申请实施例能够解决现阶段波导天线面临的以下难题：其一，减重问题：金属基材是高密度材料,而本申请实施例采用工程塑料为基材，一般密度为1.28～1.42g/cm³，远小于金属材料的密度，由质量＝密度*体积可知,同样体积条件下,塑胶基材比金属基材的重量要轻很多，因此，本申请实施例采用高性能工程塑料代替金属基材，有利于实现轻量化。

其二，降成本问题：由于5G天线的发展需要更大的自由度，从而设计出复杂、小型化和薄壁的几何图形，并将毫米波雷达嵌入车标或散热格栅中，但是，上述复杂结构是金属基材难以实现的。加之，采用锌/铝/镁/铜等金属材料,借助压铸或者锻造工艺,还存在下述限制：首先，金属压铸件壁厚需大于等于0.8mm，壁厚太薄会造成锌/铝/铜液填充不良,成型困难,使金属合金熔接不好,使得铸件/锻造件表面易产生冷隔等缺陷；其次，由于工艺需要，金属压铸及锻造工艺的最小工艺圆角必须大于等于0.5mm。上述限制极大地阻碍了金属材料及其压铸/ 锻造工艺在高频天线制造领域的应用。而本申请实施例以高性能工程塑料为基材，先经过一体成型工艺，再对塑料材料表面进行金属化处理，最后经过焊接即可得到成品，简化了原金属基材制造和装配工艺，再加上塑料材料价格较金属基材低，且易实现复杂制件，从而极大地降低了整体生产成本。

其三，可批量化问题：本申请实施例主要包括注塑成型→塑料表面金属化→钢网印刷→回流焊接(或超声波焊接)等工艺流程,而以上工艺已非常成熟,可精确地复制,易实现批量化生产。

下面将通过具体实施例，对本申请实施例所提供的一种非金属波导阵列天线进行具体阐述。

具体实施例一：

参考图1，为本申请实施例提供的一种非金属波导阵列天线的立体结构示意图。从图1 可以看出，本申请具体实施例一由一层天线发射板1、一层腔体天线板2和一层PCBA板3组成。其中，天线发射板1上设置有矩形缝隙形成的辐射阵列11、螺栓锁附过孔和定位孔；腔体天线板2上设置有波导传输腔体构造、螺丝贯穿锁和定位柱。具体的，辐射阵列11设置为四组等间距排列并布满整个天线发射板1的辐射缝隙阵列，其中每组辐射缝隙阵列分为两排排列，每排设置八个辐射缝隙。更具体的，天线发射板1、腔体天线板2和PCBA板3通过螺栓锁附过孔与螺丝贯穿锁的耦合，实现竖轴(Z轴)方向的支撑和定位作用，保障Z轴方向的无间隙；以及，通过定位孔与定位柱的耦合，实现水平(X轴)方向和竖直(Y轴) 方向定位，由此便形成了如图4所示的8×8阵列天线。

具体实施例二：

参考图5，为本申请实施例提供的另一种非金属波导阵列天线结构示意图。由图上可以看出，本申请具体实施例一由一层天线发射板1、三层腔体天线板2和一层PCBA板3组成。结合参考图2、图3和图5，由图上可以看出，天线发射板1上设置有矩形缝隙形成的辐射阵列、螺栓锁附过孔和定位孔。具体的，辐射阵列分为两组区域阵列，每组区域阵列设置于天线发射板的两侧边缘位置，并沿天线发射板的中轴线对称排列，每组区域阵列由分为十列，每列等间距竖向分布四个辐射缝隙。

更具体的，由于腔体天线板2分为三层，分别标记为第一层腔体板、第二层腔体板和第三层腔体板，其中，第一层腔体板和第二层腔体板上均设置有与天线发射板1上完全一致的螺栓锁附过孔和定位孔，而第三层腔体板上设置螺丝贯穿锁和定位柱；天线发射板1、三层腔体天线板2和PCBA板3通过三层螺栓锁附过孔与螺丝贯穿锁的耦合，实现竖轴(Z轴)方向的支撑和定位作用，保障Z轴方向的无间隙；以及，通过三层定位孔与定位柱的耦合，实现水平(X轴)方向和竖直(Y轴)方向定位，由此便形成了3T4R雷达阵列天线。

本申请具体实施例二，总共设置为五层，这是因为在汽车未来的4D雷达上，如果想要实现射频性能的4D全向扫描，一层腔体天线板无法实现所有功能，而需要将所需功能拆分到多层腔体天线板上，本申请具体实施例二是拆分到三层腔体天线板上，但是这样的设置很明显会小幅度增加整体成本，因此，如果能在一层腔体天线板上就能实现所有需要承载的功能，当然就优选一层腔体天线板。

另外需要说明的是，本申请实施例并不限定腔体天线板的层数仅为一层、两层或三层的情况，也可以是“多层”，其表示数量可以是根据实际生产需要，进行简单的数量选择，并不做具体的限定，而且多层中的每一层介质板之间，不一定要求完全一样，也可在性能基本不变的情况下存在细微的差别，比如厚度、长短、面积等。而且，本申请实施例中，涉及到的数量设置，都不是唯一限定的，均可根据实际情况和具体需求进行更改，以最大限度地实现非金属波导阵列天线的性能最优化。

综合而言，与现有技术相比，本申请具有以下优势：

1.轻量化：本申请采用高性能工程塑料为基材，其重量相较于金属基材要轻很多，同样的体积下，介质板的重量可降低约50％，有利于实现轻量化。

2.成本低：本申请采用PEI/PEEK/PPS/LCP等塑胶材料作为基材,可使元件结构最佳化，经过一体成型→表面金属化→焊接工艺,即可变为成品，简化了原金属基材的制造和装配工艺，同时保持精确的尺寸，从而使最终产品的成本大幅降低。

3.可批量化：本申请采用的加工模具、成型参数具备可复制性,容易实现规模化生产；本申请因对塑料基板和其缝隙腔通道的全表面进行金属化处理(湿法电镀/湿法化镀工艺/干法 PVD),故工艺简单、易工业化；钢网印刷/回流焊/超声波焊接工艺成熟，易量产化。

4.低粗糙度及散热良好：本申请采用的磁控溅射(PVD)工艺可使金属镀层表面达到镜面效果,表面镀层粗糙度完全取决于基材本身粗糙度。同时纳米级别的镀层厚度可实现对镀层厚度的高精度要求，50nm～7μm的膜厚，完全满足毫米波天线的性能和可靠性需求；同时，金属镀层可使产品具有良好的导热性能，可以在设备工作时及时散热。

参考图6，为本申请实施例提供的一种非金属波导阵列天线的制造方法流程示意图。本申请实施例第二方面提供一种非金属波导阵列天线的制造方法，用于指导生产本申请实施例第一方面提供的一种非金属波导阵列天线，对于本申请实施例第二方面提供的一种非金属波导阵列天线的制造方法中未公开的细节，请参见本申请实施例第一方面提供的一种非金属波导阵列天线。

该制造方法具体包括以下步骤：

步骤S1：利用第一预设模具，使得低翘曲的高性能工程塑料一体成型，获得塑胶发射板。

步骤S2：利用第二预设模具，使得所述低翘曲的高性能工程塑料一体成型，获得塑胶天线板。

步骤S3：对所述塑胶发射板和所述塑胶天线板的表面进行金属化处理，获得天线发射板和腔体天线板。

步骤S4：将所述天线发射板与所述腔体天线板焊接成一体，获得波导阵列天线组件。

步骤S5：将所述波导阵列天线组件与PCBA板通过螺栓紧固或者回流焊工艺集成一体，获得非金属波导阵列天线。

由以上技术方案可知，本申请提供一种非金属波导阵列天线，该非金属波导阵列天线包括腔体天线板，和层叠设置于所述腔体天线板上的天线发射板，所述天线发射板和所述腔体天线板均采用低翘曲的高性能工程塑料一体成型；所述天线发射板和所述腔体天线板的表面均设置有金属镀层；所述天线发射板上设置有矩形缝隙形成的辐射阵列，用于发射和/或接收波导信号；所述腔体天线板上设置有波导传输腔体构造，用于将发射和/或接收的波导信号传递至PCBA板。本申请采用高性能工程塑料代替金属基材,通过模具设计和加工控制,得到高尺寸精度的塑料工件,而后利用塑胶表面金属化,借助回流焊/超声波工艺,制备波导阵列天线组件。与现有的金属波导阵列天线相比,本申请在保证高增益要求的同时,具备轻量化、成本低、可批量化的优点。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种非金属波导阵列天线，其特征在于，包括腔体天线板(2)，和层叠设置于所述腔体天线板(2)上的天线发射板(1)，所述天线发射板(1)和所述腔体天线板(2)均采用低翘曲的高性能工程塑料一体成型；所述天线发射板(1)和所述腔体天线板(2)的表面均设置有金属镀层；

所述天线发射板(1)上设置有矩形缝隙形成的辐射阵列(11)，用于发射和/或接收波导信号；所述腔体天线板(2)上设置有波导传输腔体构造(21)，用于将发射和/或接收的波导信号传递至PCBA板。

2.根据权利要求1所述的非金属波导阵列天线，其特征在于，所述金属镀层的厚度为50nm～7μm。

3.根据权利要求1所述的非金属波导阵列天线，其特征在于，所述天线发射板(1)上还设置有第一螺栓锁附过孔(12)和第一定位孔(13)，所述第一定位孔(13)用于水平方向和竖直方向的定位，所述第一螺栓锁附过孔(12)用于垂直于水平与竖直方向的竖轴方向的定位。

4.根据权利要求3所述的非金属波导阵列天线，其特征在于，当所述腔体天线板(2)为一层时，所述腔体天线板(2)上还设置有与所述第一螺栓锁附过孔(12)耦合的第一螺丝贯穿锁(22)，以及与所述第一定位孔(13)耦合的第一定位柱(23)。

5.根据权利要求3所述的非金属波导阵列天线，其特征在于，当所述腔体天线板(2)为二层时，所述腔体天线板(2)包括层叠设置的第一腔体板和第二腔体板；

所述第一腔体板上设置有第二螺栓锁附过孔和第二定位孔，所述第二腔体板上设置有第二螺丝贯穿锁和第二定位柱；

所述第一螺栓锁附过孔(12)、所述第二螺栓锁附过孔与所述第二螺丝贯穿锁耦合，所述第一定位孔(13)、所述第二定位孔与所述第二定位柱耦合。

6.根据权利要求3所述的非金属波导阵列天线，其特征在于，当所述腔体天线板(2)为三层时，所述腔体天线板(2)包括层叠设置的第三腔体板、第四腔体板和第五腔体板；

所述第三腔体板上设置有第三螺栓锁附过孔和第三定位孔，所述第四腔体板上设置有第四螺栓锁附过孔和第四定位孔，所述第五腔体板上设置有第三螺丝贯穿锁和第三定位柱；

所述第一螺栓锁附过孔(12)、所述第三螺栓锁附过孔、所述第四螺栓锁附过孔与所述第三螺丝贯穿锁耦合，所述第一定位孔(13)、所述第三定位孔、所述第四定位孔与所述第三定位柱耦合。

7.根据权利要求1所述的非金属波导阵列天线，其特征在于，所述辐射阵列(11)包括布满所述天线发射板(1)的第一区域阵列，所述第一区域阵列内设置预设组数的辐射缝隙，每组辐射缝隙等间距排列。

8.根据权利要求1所述的非金属波导阵列天线，其特征在于，所述辐射阵列(11)包括第二区域阵列和第三区域阵列，所述第二区域阵列和第三区域阵列设置于所述天线发射板(1)的两侧边缘位置，沿所述天线发射板(1)中轴线对称排列。

9.根据权利要求1至8任一项所述的非金属波导阵列天线，其特征在于，所述非金属波导阵列天线还包括PCBA板(3)，用于处理发射和/或接收到的波导信号，所述腔体天线板(2)层叠设置于所述PCBA板(3)上，所述腔体天线板(2)与所述PCBA板(3)通过螺栓紧固或者回流焊工艺集成一体。

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