[发明专利]端射圆极化基片集成波导喇叭天线及其制造方法

说明书

本公开描述了一种端射圆极化(circularly polarized，CP)基片集成波导(substrate integrated waveguide，SIW)喇叭天线及其制造。所述天线包括输入部，用于从源接收射频(radio frequency，RF)波；以及从所述输入部延伸出的体，用于从所述输入部接收所述RF波，所述体包括多个辐射单元，所述多个辐射单元被配置用于在远场中辐射圆极化(CP)波，其中所述多个辐射单元的开口沿平面电介质基片的边缘放置，并且其中所述喇叭天线为平面形式。

相关申请

本申请涉及2016年10月28日提交的、申请号为62/414,433、名称为“平面端射圆极化基片集成波导喇叭天线”的美国临时申请，并且涉及2017年6月19日提交的、申请号为15/627,158、名称为“单层端射圆极化基片集成波导喇叭天线”的美国专利申请，其通过引用被并入本文。

技术领域

本发明涉及天线，尤其涉及单层端射圆极化基片集成波导喇叭天线。

背景技术

三维喇叭天线通常用于多种应用，例如通信系统、雷达、成像以及射电天文学。在这些应用中，喇叭天线既可用作独立天线，也可作为与其关联的反射器天线的馈线。三维喇叭天线通常笨重昂贵，并且难以与系统或设备的其它组件集成。

圆极化(Circularly polarized，CP)天线通常用于卫星和移动通信系统。相较于线性极化天线，CP天线具有某些优点。例如，CP天线对天线轴向旋转较不敏感并且具有较少的延迟扩展。平面CP天线通常是宽边结构。同样，大多数CP天线具有复杂的馈电网络以及多层基片拓扑，这增加了天线的总体成本以及尺寸。

发明内容

本公开描述了一种在基片层上的单层端射CP基片集成波导喇叭天线，在一些配置中，可以减小天线的整体尺寸和集成天线的成本。在示例性实施例中，天线包括多个辐射单元，用于在远场生成CP波。喇叭天线集成在基片层中并且基本是平面的。由于喇叭天线基本为平面形式，这使得喇叭天线能够集成到涉及基片集成电路(substrate integratedcircuit，SIC)的应用中。同样，喇叭天线的辐射单元的数量是可扩展的，以实现潜在的更高增益。

根据一方面，提供了一种端射圆极化(circularly polarized，CP)基片集成波导(substrate integrated waveguide，SIW)喇叭天线，其包括输入部，用于从源接收射频(radio frequency，RF)波；以及从所述输入部延伸出的体，用于从所述输入部接收所述RF波，所述体包括多个辐射单元，所述多个辐射单元被配置用于在远场中辐射CP波，其中所述多个辐射单元的开口沿平面电介质基片的边缘放置，并且其中所述喇叭天线为平面形式。

根据一方面，提供了一种端射圆极化(circularly polarized，CP)基片集成波导(substrate integrated waveguide，SIW)喇叭天线，其包括输入部，用于从源接收射频(radio frequency，RF)波；以及从所述输入部延伸出并且包括多个辐射单元的体，所述多个辐射单元用于从所述输入部接收所述RF波并且从各辐射单元开口辐射相应的RF波，所述多个辐射单元包括用于辐射第一线极化波的第一辐射单元以及用于辐射第二线极化波的第二辐射单元，其中在第一和第二辐射单元各自的辐射单元开口处，第一线极化波和第二线极化波具有基本相同的幅度，基本90°的相位差以及极化方向基本+/-90°的差异，其中所述输入部和所述体由平面电介质基片形成，所述平面电介质基片在其相对侧涂覆有平面导电层，两个导电侧壁电连接所述平面导电层，并且其中所述辐射单元开口沿所述基片的边缘放置。