[发明专利]基于基片集成波导的阵列天线

说明书

本申请实施例提供一种基于基片集成波导的阵列天线，包括：第一介质板和位于第一介质板的上方的第二介质板；第一介质板为沿纵向方向设置有两排金属化通孔的基片集成波导；第二介质板上放置有阵列排布的N个辐射贴片，N个辐射贴片位于两排金属化通孔之间，且所述第一介质板的上表面刻蚀有N个沟槽，且N个辐射贴片一一对应地位于N个沟槽的上方；第二介质板上设置有与两排金属化通孔相通的孔；阵列天线满足以下至少一种条件至少一个辐射贴片的尺寸不同、至少一个沟槽的尺寸不同、至少一个辐射贴片与对应的所述沟槽之间的相对位置不同。因此，使得N个辐射单元不是全部一样，从而增加了阵列天线的带宽。

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于基片集成波导的阵列天线。

背景技术

基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide，SIW)具有低插入损耗、高品质因数、高功率容量等优点，而且其生产成本和设计复杂度在微波毫米波频段具有无可比拟的优势，因此，将SIW应用于天线领域，可实现天线的平面化和小型化，且可实现天线与电路的一体化集成。目前存在一种串联馈电的贴片阵列天线，这是一种低成本、高增益和高效率的天线，其是采用基片集成波导馈电的微带贴片天线，阵列的馈电网络是先采用串联馈电，再采用基片集成波导形式的功分器合并起来，这种天线能够实现7.2％的相对阻抗带宽。但是，由于这种天线的每个天线单元尺寸一样，导致天线的带宽仍然不够宽。

发明内容

本申请实施例提供一种基于基片集成波导的阵列天线，用于提高阵列天线的带宽。

本申请实施例提供一种基于基片集成波导的阵列天线，包括：

第一介质板和第二介质板，所述第二介质板位于所述第一介质板的上方；

所述第一介质板的上下表面为金属层，所述第一介质板为沿纵向方向设置有两排金属化通孔的基片集成波导；

所述第二介质板上放置有阵列排布的N个辐射贴片，所述N为大于1的整数；所述N个辐射贴片位于所述两排金属化通孔之间，且所述第一介质板的上表面刻蚀有N个沟槽，且所述N个辐射贴片一一对应地位于所述N个沟槽的上方；

其中，所述阵列天线满足以下至少一种条件：所述N个辐射贴片中至少一个辐射贴片的尺寸不同、所述N个沟槽中至少一个沟槽的尺寸不同、所述N个辐射贴片中至少一个辐射贴片与对应的所述沟槽之间的相对位置不同。因此，本实施例的阵列天线的带宽更高。

在一种可能的设计中，在所述第一介质板中基片集成波导馈电的末端设置有一排横向的金属短路柱，以实现短路。

在一种可能的设计中，所述金属短路柱与所述阵列天线中最近的辐射贴片之间的距离等于所述阵列天线的中心频点对应的波导波长的(M+1/4)倍，所述M为大于等于0的整数；从而可以使得阵列天线的馈电网络工作在驻波状态。

在一种可能的设计中，所述辐射贴片为正方形，正方形的辐射贴片结构简单，使得天线的方向性更好。

在一种可能的设计中，所述N个辐射贴片中每相邻两个辐射贴片之间的间距等于所述阵列天线的中心频点对应的波导波长的0.8至1.2倍，从而使得阵列天线在垂直方向上的N个辐射单元实现同相馈电。

在一种可能的设计中，所述沟槽为倾斜的沟槽。

在一种可能的设计中，所述沟槽的倾斜度为45度。

在一种可能的设计中，所述第二介质板上设置有与所述两排金属化通孔相通的孔，以进一步增加带宽。

在一种可能的设计中，所述阵列天线还包括：位于所述第一介质板与所述第二介质板之间的第三介质板；

所述第三介质板用于粘合所述第一介质板与所述第二介质板。