[发明专利]一种基于介质集成脊波导的缝隙阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种阵列天线，具体涉及一种基于介质集成脊波导的缝隙阵列天线。

背景技术

基片集成波导由于具有损耗小、剖面低、尺寸小、重量轻的特点，近年来受到了广泛的关注，研究者研制出了许多基于这种波导的缝隙天线阵列。但是这类天线的带宽一般不超过5%，使其应用受限，因此，有研究者提出了基于加脊基片集成波导的缝隙阵列天线，将天线的带宽提高至8.5%（频率为24.85-27.05GHz），但是带宽还是较低。

发明内容

本发明为解决现有缝隙阵列天线带宽较小，导致其应用范围受限的问题，进而提出一种基于介质集成脊波导的缝隙阵列天线。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括底金属层、第一介质板、第一脊金属层、第二脊金属层、第二介质板和缝金属层，第一介质板和第二介质板均是长方形板，第一脊金属层是长方形金属薄片，底金属层、第一介质板、第一脊金属层、第二脊金属层、第二介质板、缝金属层由下至上依次叠加设置，第一脊金属层位于第一介质板的中部，且第一脊金属层沿长度方向中心线与第一介质板沿长度方向中心线重合，底金属层下表面的两侧边缘和一端边缘分别各设有一排第一金属化过孔，三排第一金属化过孔形成一个门字形框体，每个第一金属化过孔由下至上依次穿过底金属层、第一介质板，第一脊金属层上表面的两侧边缘和两端边缘分别各设有一排第二金属化过孔，四排第二金属化过孔形成一个长方形框体，所述长方形框体一端短边上的每个第二金属化过孔均与相对应的一个第一金属化过孔连通，所述长方形框体长边上的第二金属化过孔由上至下依次穿过第一脊金属层、第一介质板、底金属层，所述长方形框体另一端短边上的第二金属化过孔由上至下依次穿过第一脊金属层、第一介质板、底金属层，缝金属层上表面两侧的边缘沿长度方向分别各设有一排第三金属化过孔，每个第三金属化过孔由上至下依次穿过缝金属层、第二介质板，缝金属层上表面一端的边缘沿宽度方向设有一排第四金属化过孔，每个第四金属化过孔由上至下依次穿过缝金属层、第二介质板，第二脊金属层下表面一端的边缘设有一排第五金属化过孔，每个第五金属化过孔与相对应一个第四金属化过孔连通，第二脊金属层分为长方形区域、梯形区域和长条形区域，第二脊金属层的长方形区域另一端通过梯形区域和长条形区域与第二介质板另一端的边缘连接，缝金属层上表面的中部均布设有第一长条形缝隙、第二长条形缝隙、第三长条形缝隙和第四长条形缝隙，第一长条形缝隙与第二长条形缝隙呈一字型设置，第三长条形缝隙和第四长条形缝隙呈一字型设置，第一长条形缝隙、第二长条形缝隙、第三长条形缝隙、第四长条形缝隙沿长度方向的中心线均与缝金属层沿长度方向的中心线平行。

本发明的有益效果是：仿真结果表明，本发明具有12.8%的阻抗带宽（频率为4.4-5GHz），本发明具有良好的定向辐射特性，带内增益为7.8dBi，本发明为印刷型天线，具有剖面低、重量轻、易于集成、带宽较宽及增益较高的特点，可以广泛应用在相应频段的移动通信设备中。如果需要更高的增益，可以在本发明的基础上按照本发明的缝隙布置方式成对地增加缝隙数量，从而缩短天线设计的周期。

附图说明

图1是本发明的背面俯视图，图2是本发明的正面俯视图，图3是本发明横截面示意图，图4是第二脊金属层所在平面俯视图。

具体实施方式