[实用新型]一种基片集成波导缝隙馈电的线型阵列天线及平面阵列天线

说明书

本实用新型公开了一种基片集成波导缝隙馈电的线型阵列天线和平面阵列天线，其中线型阵列天线包含辐射单元和馈电网络两个部分，辐射单元采用平面贴片固定在馈电网络上部；馈电网络为线型基片集成波导结构，包括具有信号输入端的信号传输通道，在信号传输通道的末端进行封闭形成短路面；在形成基片集成波导的中间金属层上开设沿信号传输方向排列的一排矩形槽；顶部金属层为圆形贴片，该圆形贴片包括两个半圆贴片和连接两个半圆贴片的细微带线；馈电网络的矩形槽位于两个半圆贴片之间。本实用新型采用的圆形贴片结构在工作原理上，一个该圆形贴片在电场方向上可以等效成三个有效的缝隙辐射源，可以更有效的压窄E面波束宽度，从而达到提高天线增益的效果。

技术领域

本实用新型涉及电子领域，尤其涉及一种基片集成波导缝隙馈电的阵列天线。

背景技术

随着社会的进步和技术的发展，对于实现电子系统高性能、小型化的需求日益迫切。阵列天线在通信、导航、雷达、探测等诸多领域的电子系统里面有着广泛的应用，能够实现高性能，小型化的阵列天线结构必然能带来良好的经济效益和社会效益。

具有较高增益的单个天线单元在大型阵列应用里面十分具有吸引力。当前，无论是车载雷达还是毫米波通信系统中，毫米波阵列天线都将被广泛采用，针对毫米波阵列天线的研究也被大范围的开展。作为关键性器件，毫米波阵列天线的各个方面的性能，例如尺寸、增益、工作贷款等都将对整个毫米波系统的架构、性能等产生重要的影响。

之前已公开的相关毫米波天线在具体的应用中还存在如下一个或多个问题：

1、组阵困难，较难形成大规模高增益的天线阵；

2、馈电网络复杂，由馈电网络引入的损耗过大；

3、馈电网络所占面积较大，整个天线结构不够紧凑；

4、天线的带宽比较窄；

5、在需要相控扫描或采用多波束架构的系统应用中，较高增益和较大的扫描范围存在一定的矛盾，很难做到兼顾。

因此，当前毫米波阵列天线还存在以上问题亟待解决。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种尺寸更小、增益更大且带宽更宽的一种基片集成波导缝隙馈电的线型阵列天线及平面阵列天线。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种基片集成波导缝隙馈电的线型阵列天线，包含辐射单元和馈电网络两个部分，所述辐射单元采用平面贴片固定在所述馈电网络上部；所述辐射单元包括顶部金属层和第一层介质基片；所述馈电网络采用基片集成波导，包括中间金属层、第二层介质基片及底部金属层；其特征在于：

所述馈电网络为线型基片集成波导结构，包括具有信号输入端的信号传输通道，在信号传输通道的末端进行封闭形成短路面；在形成基片集成波导的中间金属层上开设沿信号传输方向排列的一排矩形槽，相邻两个矩形槽中心间的距离为一个波导波长，所有矩形槽均位于基片集成波导沿纵向中心线的同一侧，离短路面最近的一个矩形槽与短路面的距离为四分之一波导波长的整数倍；

所述顶部金属层为圆形贴片，该圆形贴片包括两个半圆贴片和连接两个半圆贴片的细微带线；

所述馈电网络的矩形槽位于两个半圆贴片之间，所述细微带线与所述矩形槽正交且矩形槽与细微带线的中心重合；所述馈电网络通过矩形槽将基片集成波导中传播的能量向外辐射激励所述的圆形贴片。

所述信号传输通道由两排平行的贯通介质基片的金属化通孔或金属化槽形成，两排平行的贯通介质基片的金属化通孔或金属化槽的一端为信号输入端，在两排平行的贯通介质基片的金属化通孔或金属化槽采用一排贯通介质基片的金属化孔或金属化槽密闭，形成短路结构。