[发明专利]基于脊间隙波导的波导缝隙天线

说明书

本发明提供一种基于脊间隙波导的波导缝隙天线，包括依次顺序物理连接的顶部盖板，微带馈电线及缝隙波导，所述微带馈电线将电磁波通过缝隙波导耦合进行辐射，顶部盖板的内表面设置周期性的金属销钉用于抑制电磁波的泄露，微带馈电线的表面进一步设置微带，缝隙波导的表面设置周期性的金属销钉和脊隙，脊隙的中心部位设置下沉式呈台阶状的缺口，缝隙波导的下表面设置辐射缝隙，所述辐射缝隙包括基板及贯穿基板的缝隙，缝隙呈脚步形均匀设置在基板表面，降低天线的结构复杂程度，提高天线性能，进一步在缝隙波导中引入金属销钉构成的波导腔，减少了一级馈电网络，降低了馈线的整体损耗，具有传输损耗小，回波损耗低，工作带宽宽、拆装便利的优点。

技术领域

本发明属于雷达通信领域，更具体的是涉及一种基于脊间隙波导的波导缝隙天线。

背景技术

在通信和雷达领域，特别是微波与毫米波等通信领域，由于天线单元的增益有限，为了获得更高的增益或者满足特定方向信号传输的需求，业界经常采用对天线单元进行组阵的形式，但随着天线单元数目的增加，天线的馈电网络也相应增加，导致天线结构复杂，天线的性能和信号传输效果反而下降。

中国专利申请号CN2017107835867提出了一种利用亚波长周期性非谐振结构覆层制作紧凑型高增益天线的方法，该方法可以在给定的频率范围内实现紧凑、小型化并且具有高增益的单频带天线，但是天线频率依然限制在微波波段的范围内。

中国专利申请号CN2018100922055提供了一种基于石墨烯材料的Fabry-Perot谐振高增益天线，可用于增强天线的增益，并且天线谐振频率可以调节，可覆盖频段主要在太赫兹频段，该方案对材料的要求较高，制造成本高，不利用产业上大规模推广。

因此，有必要设计一种成本低、性能好，便于产业推广的提高天线增益的方案。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于脊间隙波导的波导缝隙天线，该波导缝隙天线的技术方案为:

一种基于脊间隙波导的波导缝隙天线，包括依次顺序物理连接的顶部盖板，微带馈电线及缝隙波导，所述微带馈电线将电磁波通过缝隙波导耦合进行辐射。

进一步的，所述顶部盖板的内表面设置周期性的金属销钉，所述金属销钉用于抑制电磁波的泄露。

进一步的，所述金属销钉是长方体、正方体、圆柱体、棱柱形及三角锥的任一种或其组合。

进一步的，所述微带馈电线的表面进一步设置微带。

进一步的，所述微带馈电线是微带线、波导或同轴线的任一种。

进一步的，所述缝隙波导的表面设置周期性的金属销钉和脊隙，所述脊隙的中心部位设置下沉式呈台阶状的缺口。

进一步的，所述缺口的形状是矩形、椭圆形、T型、十字型或哑铃型的任一种。

进一步的，所述缝隙波导的下表面进一步设置辐射缝隙，所述辐射缝隙包括基板及贯穿基板的缝隙，所述缝隙呈脚步形均匀设置在基板表面。

进一步的，所述缝隙的形状是矩形、椭圆形、T型、十字型或哑铃型的任一种。

进一步的，所述辐射缝隙的两侧进一步设置金属板，所述金属板与缝隙波导形成任意角度。

进一步的，所述金属板的表面设置贯穿孔，所述贯穿孔的形状是矩形、椭圆形、T型、十字型或哑铃型的任一种。

本发明通过在波导缝隙天线中设置带有周期性金属柱子的金属盖板，可以防止电磁波信号泄露，通过引入缝隙波导和辐射缝隙进行辐射，降低天线的结构复杂程度，提高天线性能，进一步在缝隙波导中引入金属销钉构成的波导腔，减少了一级馈电网络，降低了馈线的整体损耗，具有传输损耗小，回波损耗低，工作带宽宽、拆装便利等优点。

附图说明