[发明专利]一种用于18-40GHz频段的超宽带介质棒天线

权利要求书

1.一种用于18-40GHz频段的超宽带介质棒天线，其特征在于：它包括介质棒结构(1)和馈电结构(2)，所述介质棒结构(1)包括首尾依次固接的圆柱段(11)、圆台段(12)及过渡块(13)，所述馈电结构(2)包括脊波导(21)、阻抗变换阶梯(22)及同轴线(23)，

同轴线(23)的外导体(23-1)通过金属板(21-2)与脊波导(21)的上脊(21-3)固接，同轴线(23)的内导体(23-2)通过阻抗变换阶梯(22)与脊波导(21)的下脊(21-4)固接，

所述脊波导(21)的上脊(21-3)包括第一脊段(21-31)和第二脊段(21-32)，所述第一脊段(21-31)为矩形块结构且位于阻抗变换阶梯(22)的正上方，所述第二脊段(21-32)与所述下脊(21-4)上下对称设置且二者相对设置的一面均为斜面，沿同轴线(23)到圆台段(12)方向，第二脊段(21-32)及下脊(21-4)的厚度均逐渐变小，

所述过渡块(13)插设在脊波导(21)内的第二脊段(21-32)与下脊(21-4)之间，且圆台段(12)的大端卡设在脊波导(21)的一端，

所述圆柱段(11)上加工有若干沿其轴向分布的第一空气孔(11-1)，所述过渡块(13)上加工有若干沿其长度方向分布的第二空气孔(13-1)，

其中若干第一空气孔(11-1)的直径及若干第二空气孔(13-1)的直径均为渐变设置，且第一空气孔(11-1)的轴线及第二空气孔(13-1)的轴线均竖直设置；

若干第一空气孔(11-1)呈两排等距排列，位于同一排的若干第一空气孔(11-1)沿圆柱段(11)的长度方向直径渐变设置；

若干第二空气孔(13-1)呈对数周期排列，沿同轴线(23)到圆台段(12)方向，若干第二空气孔(13-1)的直径逐渐变小。

2.根据权利要求1所述的一种用于18-40GHz频段的超宽带介质棒天线，其特征在于：圆柱段(11)沿其轴向开设有中心通孔(11-2)。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于18-40GHz频段的超宽带介质棒天线，其特征在于：过渡块(13)的上、下两端面对称加工有插槽(13-2)，过渡块(13)通过两个插槽(13-2)插设在脊波导(21)内的第二脊段(21-32)与下脊(21-4)之间。

4.根据权利要求3所述的一种用于18-40GHz频段的超宽带介质棒天线，其特征在于：圆柱段(11)上远离圆台段(12)的一端到靠近圆台段(12)的一端方向，若干第一空气孔(11-1)的直径逐渐变小。

5.根据权利要求4所述的一种用于18-40GHz频段的超宽带介质棒天线，其特征在于：位于同一排的若干第一空气孔(11-1)共分为七组，每组内的若干第一空气孔(11-1)直径相同。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的一种用于18-40GHz频段的超宽带介质棒天线，其特征在于：脊曲线采用如下指数函数得出：

y＝e^kx-1，x∈[0,L₆]

其中x表示脊曲线沿脊波导(21)轴向的距离，y表示脊曲线和脊波导(21)内表面的垂直距离，k用于调节曲线的形状，L₆为下脊(21-4)的长度。

7.根据权利要求6所述的一种用于18-40GHz频段的超宽带介质棒天线，其特征在于：所述介质棒结构(1)采用相对介电常数为2.2的聚四氟乙烯材料。

8.根据权利要求7所述的一种用于18-40GHz频段的超宽带介质棒天线，其特征在于：所述阻抗变换阶梯(22)采用金属铝材料。