[发明专利]一种CPW结构的周期性漏波天线及制备方法

说明书

本发明公开了一种CPW结构的周期性漏波天线及制备方法，天线包括介质基板和位于介质基板上的金属贴片，在金属贴片上刻蚀有上下对称的天线结构；所述天线结构包括在金属贴片上刻蚀得到的周期性漏波单元，周期性漏波单元包括多个顺次连接的漏波单元，每个漏波单元包括刻蚀有用于产生漏波效应并联电感器结构。信号线与接地面在同一个平面上，便于与其他微带电路集成；中心金属带宽度W的变化对工作频率的影响较小，产生的微小频偏可通过微调所述周期漏波单元的周期长度T进行补偿，因此在实际应用中可根据需要灵活选择中心金属带的宽度。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种CPW结构的周期性漏波天线及制备方法。

背景技术

天线作为无线系统中发射与接收电磁波的装置，广泛应用于无线通信、广播、医疗、航天、雷达和电子对抗等相关领域。1940年，Hansen通过在一个矩形波导上开槽，第一次实现了漏波天线。近些年来，由于具有方向性强、带宽较宽、结构简单以及扫描角度随频率变化的优点，漏波天线受到了越来越多研究人员的广泛关注。周期性漏波天线作为漏波天线的一种，以其具有更宽的扫描范围的优点而普遍应用于现代雷达及各种无线通信系统中，周期性漏波天线是一种行波天线，电磁波在传播的过程中同时进行辐射，通过调节周期的长度和单元个数可以控制天线的工作频率和增益。

传统的周期漏波天线基于微带线，通过激励起微带线的高次模产生辐射；或者增加信号线到地面的过孔，激励起主模辐射。但以上两种激励方式，前者信号线宽度不可控，后者信号与地面不共面，都限制了漏波天线在平面微波集成电路中的应用。因此，传统的周期性漏波天线，为了提高在平面微波集成电路中的应用，需要设计复杂的转换装置，大大增加了设计的复杂度，设计成本也随之提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种CPW结构的周期性漏波天线及制备方法，解决了传统周期性漏波天线存在的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种CPW结构的周期性漏波天线，包括介质基板和位于介质基板上的金属贴片，在金属贴片上刻蚀有上下对称的天线结构；所述天线结构包括在金属贴片上刻蚀得到的周期性漏波单元，周期性漏波单元包括多个顺次连接的漏波单元，每个漏波单元包括刻蚀有用于产生漏波效应并联电感器结构。

每个漏波单元包括短路金属带、第三中心金属带和位于第三中心金属带两侧的第三接地面；第三中心金属带和第三接地面之间刻蚀有两个垂直部靠近的倒T型沟槽，短路金属带位于两个倒T型沟槽的垂直部之间，短路金属带连接第三中心金属带和第三接地面，两个倒T型沟槽和短路金属带构成并联电感器结构；每个漏波单元包括两个并联电感器结构，相邻的漏波单元通过各自的倒T型沟槽的水平部连接。

所述天线结构还包括位于所述周期性漏波单元两端的CPW传输线和阻抗变换器；阻抗变换器的一端连接CPW传输线，另一端连接所述CPW结构的周期性漏波单元。

CPW传输线包括第一中心金属带和位于第一中心金属带两侧的第一接地面；阻抗变换器包括第二中心金属带和位于第二中心金属带两侧的第二接地面；第一中心金属带、第二中心金属带和第三中心金属带顺次连接为一体；第一接地面、第二接地面和第三接地面顺次连接为一体；

第一中心金属带和第一接地面之间刻蚀有条状沟槽，第二中心金属带和第二接地面之间刻蚀有条状沟槽；两条条形沟槽连接，第二中心金属带和第二接地面之间的条状沟槽与周期性漏波单元端部的漏波单元中倒T型沟槽的水平部连接。

所述第一接地面的宽度大于第二接地面的宽度，第二接地面的宽度大于第三接地面的宽度；第二中心金属带的宽度小于第一中心金属带的宽度，第一中心金属带的宽度小于第三中心金属带的宽度。

所述倒T型沟槽中的垂直部两端延伸刻蚀有与水平部平行的延伸部。

一种CPW结构的周期性漏波天线的制备方法，所述方法包括周期性漏波单元刻蚀步骤；其包括以下内容：