[实用新型]一种基于SIW的大频率比背腔天线

说明书

本实用新型公开了一种基于SIW的大频率比背腔天线，包括介质基板、四个辐射贴片、两个微带馈线、若干金属圆柱；四个辐射贴片和两个微带馈线设在介质基板上表面，其中一个辐射贴片上开有一个空位，其两端分别连接两个微带馈线，其余三个辐射贴片并排置于该空位中，中间的那个辐射贴片开有多条条形缝隙及一个半圆形缝隙，金属圆柱穿过介质基板分布在第三辐射贴片周围和空位四周。本实用新型具有高增益、体积小、辐射效率高、辐射特性好、可与电路集成的特点，可同时工作于微波和毫米波频段，既能满足现在低频段的通信需求，又能满足未来毫米波通信的需求。

技术领域

本实用新型涉及无线移动通信的技术领域，尤其是指一种基于SIW的大频率比背腔天线。

背景技术

业内习知，天线是组成无线通信设备的基本元件，在整个无线通信系统中起着发射与接收电磁波的作用。它将高频电流与电磁波进行互相转换，是一种导行波与自由空间波之间的转换器件，广泛应用于移动通信、遥感、导航、广播、雷达等各种民用和军用领域，天性性能的好坏对于整个无线系统来说至关重要。

双频或者多频天线在满足多工作频带需求的前提下，可有效节省天线所占用的空间，减小整个天线系统的尺寸，同时也利于整个无线系统的集成以及成本的降低，因而近年来一直是天线研究领域的热点之一。现有双频天线的工作频段多位于较低频的微波频段，然而随着无线通信技术以及当代毫米波技术的快速发展，仅能工作于低频频段的双频天线将无法满足未来毫米波通信的需求。因此，可同时工作于微波和毫米波频段的双频或者多频天线的研究已受到更多关注。

基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide，SIW)是一种新的微波传输线。因其继承了金属波导低损耗、高功率容量的特性，又没有金属波导结构笨重、不易加工的缺点；既有微带线易于平面集成的优点，又不含微带线高频辐射大的缺点；加工方便，价格低廉，因此广泛应用于微波毫米波电路中。

据调查与了解，已经公开的现有技术如下：

2015年，彭博在在知网上发表了一篇名为“多频段天线的设计与研究”的文章中，设计的一款多枝节印刷单极子天线。其中主要枝节主要对应2.5GHz频段，左侧谐振枝节主要对应5.5GHz谐振枝节，右侧谐振枝节主要对应3.5GHz频段。

2017年，Yi Liu，Xi Li，Lin Yang，和Ying Liu在“IEEE TRANSACTIONS ONANTENNAS AND PROPAGATION”上的发表的一篇名为“A Dual-Polarized Dual-BandAntenna With Omni-Directional Radiation Patterns”的文章中，提出了一种新型的双极化双波段全向天线。该天线由一个带有八个开槽的圆形贴片、八个短金属插脚和一个中央馈电同轴探针组成。利用TM01模式,八个空金属针和开槽可以分别辐射θ和φ成分。在低频段上可以产生全向圆偏振。当基本的TM02模式被激发时，在较高的波段上可以产生全向的线偏振。在两个谐振频率下均可实现全向圆偏振场和全向线性偏振场。

上述多频天线只能用于微波波段，无法同时工作于微波波段和毫米波波段，难以满足现有的通信和未来的毫米波同信的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种基于SIW的大频率比背腔天线，具有频带宽、低剖面、高增益、馈电结构简单的特点，可应用于毫米波和微波通信系统。