CN2886832Y - 介质谐振器天线 - Google Patents

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洪伟
郝张成
陈继新
刘冰
汤红军
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Abstract

本实用新型公开了一种应用于微波毫米波电路的介质谐振器天线，它包括双面设有金属贴片的介质基片，在介质基片上设有集成波导，该集成波导由至少2行金属通孔构成，在介质基片的一个表面上设有输入端且该输入端与集成波导的一端连接，集成波导的另一端由金属通孔短路连接，在集成波导内的金属贴片上设有耦合窗，在耦合窗上覆盖有介质谐振器。本实用新型具有成本低廉，结构简单，易于设计的优点；并且没有寄生辐射，没有外部辐射，所以它具有较低的损耗。

Description

介质谐振器天线
技术领域
本实用新型涉及一种应用于微波毫米波电路的基片集成天线，尤其涉及一种应用于微波毫米波电路的介质谐振器天线。
背景技术
微波毫米波天线是现代通信系统中的重要部件。随着现代通信系统的快速发展，对具有体积小、成本低、易于集成以及性能高的微波毫米波天线有着迫切的需求。在微波毫米波频段，利用传统微带线技术可以实现介质谐振天线的设计，但是在高频工作时，微带器件具有较大的空间寄生辐射以及较大的损耗，从而直接影响到天线的性能。另一方面，也可以利用传统的金属波导技术实现介质谐振器天线的设计，但是在高频工作时，天线体积很小，用传统的波导技术实现介质谐振器天线的设计需要很高的加工精度以及昂贵的加工成本，同时这种形式的天线难以和系统电路直接实现无隙集成，在加工完成以后需要繁琐的调试，增加了设计周期和设计成本。为了克服这些困难，需要一种具有体积小，重量轻，加工成本低，易于集成的微波毫米波天线。
发明内容
本实用新型提供一种既能满足通信系统中天线设计的需要、又易于将通信系统中微波毫米波电路与微波毫米波天线集成在一起并能消除寄生辐射的介质谐振器天线，具有损耗低、体积小、易于集成、加工成本比较低廉的优点。
本实用新型采用如下技术方案：
一种应用于微波毫米波电路的介质谐振器天线，包括双面设有金属贴片的介质基片，在介质基片上设有集成波导，该集成波导由至少2行金属通孔构成，在介质基片的一个表面上设有输入端且该输入端与集成波导的一端连接，集成波导的另一端由金属通孔短路连接，在集成波导内的金属贴片上设有耦合窗，在耦合窗上覆盖有介质谐振器。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
本实用新型是将基片集成波导和介质谐振器天线紧密的集成在一起，形成了具有很好特性的微波毫米波天线。在这种天线的结构中，基片集成波导和介质谐振器无隙地集成在一起，器件尺寸大为缩小。整个天线利用传统的PCB或LTCC工艺实现，从而有利于这种天线在微波毫米波电路设计中的集成；介质谐振器可以安装于基片集成波导的辐射缝隙之上。该天线结构形式简单，易于设计。具体具有如下优点：
1)整个天线主要由金属通孔、金属贴片和介质谐振器形成，介质谐振器安装于基片集成波导的辐射缝隙之上，整个结构可以利用传统的PCB或LTCC工艺可以实现，满足微波毫米波立体集成电路的设计需要。
2)该天线具有较好的辐射方向性，可以通过使用不同形状的介质谐振器来获得圆极化线极化以及其它形式极化的天线。
3)该天线实现成本低廉，加工完成以后不需额外调试。
4)该天线可以工作于高频(大于10GHz)微波电路中，同时天线的尺寸小、重量轻、结构简单。
5)由于整个馈电结构的上下面均为金属面，所以馈电能量不能辐射到空中，只能通过耦合窗耦合到介质谐振器中向外部辐射，从而不会产生由于馈电系统所导致的寄生辐射。
6)由于整个结构确保了能量只能在介质基片内部传输，没有外部辐射，所以它具有较低的损耗，其主要损耗只是由于介质基片的损耗所导致，和同类微带馈电结构相比，它具有很小的损耗。
附图说明
图1是本实用新型结构主视图。
图2是本实用新型结构后视图。
图3是本实用新型结构B-B剖视图的局部放大图。
图4是本实用新型结构A-A剖视图的局部放大图。
图5是对本实用新型的1x1单元基片集成波导介质谐振器天线的反射系数测试结果图。
图6是对本实用新型的1x2单元基片集成波导介质谐振器天线的反射系数测试结果图。
具体实施方式
一种应用于微波毫米波电路的介质谐振器天线，包括双面设有金属贴片本实用新型52、51本实用新型的介质基片本实用新型5本实用新型，在介质基片本实用新型5本实用新型上设有集成波导，该集成波导由至少2行金属通孔本实用新型1本实用新型构成，在介质基片本实用新型5本实用新型的一个表面上设有输入端本实用新型2本实用新型且该输入端本实用新型2本实用新型与集成波导的一端连接，集成波导的另一端由金属通孔短路连接，在集成波导内的金属贴片本实用新型51本实用新型上设有耦合窗本实用新型3本实用新型，在耦合窗本实用新型3本实用新型上覆盖有介质谐振器本实用新型6本实用新型。上述耦合窗本实用新型3本实用新型的形状可以为方形、十字型、圆形、椭圆型等形状，介质谐振器本实用新型6本实用新型为介质立柱，可以为圆柱型、长方体型、立方体型、椭圆柱型、异形柱等形状。对本实用新型的测试表明：该天线具较好的辐射特性，较好的频率特性，较小的体积。测试对象是利用PCB技术实现了的有1x1单元基片集成波导介质谐振器天线和1x2阵列基片集成波导介质谐振器天线。

Claims (2)

1、一种介质谐振器天线，包括双面设有金属贴片(52、51)的介质基片(5)，在介质基片(5)上设有集成波导，该集成波导由至少2行金属通孔(1)构成，其特征在于在介质基片(5)的一个表面上设有输入端(2)且该输入端(2)与集成波导的一端连接，集成波导的另一端由金属通孔短路连接，在集成波导内的金属贴片(51)上设有耦合窗(3)，在耦合窗(3)上覆盖有介质谐振器(6)。
2、根据权利要求1所述一种介质谐振器天线，其特征在于介质谐振器(6)为介质立柱。
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