[发明专利]一种毫米波基片集成波导天线

说明书

本申请提供一种毫米波基片集成波导天线，其包括底层基片、中间基片和顶层基片；底层基片设有基片集成波导平面魔T结构和两个第一功分器，基片集成波导平面魔T结构具有第一输入馈电结构和第二输入馈电结构，第一输入馈电结构和第二输入馈电结构分别用于通过单脉冲馈电网络产生和信号的波束与差信号的波束；第一功分器设有第一层间耦合缝隙；中间基片设置有两个第二功分器，第二功分器内设有第二层间耦合缝隙，两个第一功分器和两个第二功分器通过第一层间耦合缝隙和第二层间耦合缝隙电性耦合；第二功分器内设有第一馈电耦合缝隙；顶层基板设有第二馈电耦合缝隙，顶层基板设有天线辐射阵列；第一馈电耦合缝隙和第二馈电耦合缝隙电性耦合。

技术领域

本申请属于天线技术领域，更具体地说，是涉及一种毫米波基片集成波导天线。

背景技术

众所周知，毫米波因其具有波长短、频率高、宽频带等特性，在新一代移动通信、安检成像、物联网、生物医学、高数据率通信、雷达探测等诸多军民应用领域具有广泛的应用前景。毫米波器件与天线设计正在被广泛研究，毫米波基片集成波导天线能够在设计过程中充分利用毫米波的优秀特性，易于组成阵列，其结构紧凑且绝对带宽很宽，相应地，毫米波基片集成波导天线的设计对加工结构尺寸和降低损耗的要求非常高。

在兼顾紧凑的天线结构和高增益宽频带时，亟需提供一种具有创新且更加合理的毫米波基片集成波导天线设计方案。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种毫米波基片集成波导天线，该毫米波基片集成波导天线具有结构紧凑且损耗低的技术优势。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种毫米波基片集成波导天线，其包括底层基片、中间基片和顶层基片；其中，

所述底层基片设置有基片集成波导；所述基片集成波导包括基片集成波导平面魔T结构和两个第一功分器，两个所述第一功分器关于所述基片集成波导平面魔T结构对称设置，所述基片集成波导平面魔T结构和两个所述第一功分器构成单脉冲馈电网络；所述基片集成波导平面魔T结构具有第一输入馈电结构和第二输入馈电结构，所述第一输入馈电结构和所述第二输入馈电结构分别用于通过所述单脉冲馈电网络产生和信号的波束与差信号的波束；所述第一功分器内朝向所述中间基片的一侧设置有第一层间耦合缝隙；

所述中间基片设置有两个第二功分器，所述第二功分器内设置有第二层间耦合缝隙；两个所述第一功分器和两个所述第二功分器一一正对设置，两个所述第一功分器和两个所述第二功分器通过所述第一层间耦合缝隙和第二层间耦合缝隙电性耦合；所述第二功分器内朝向所述顶层基片的一侧设置有第一馈电耦合缝隙；

所述顶层基板朝向所述中间基片的一侧设置有第二馈电耦合缝隙，所述顶层基板背离所述中间基片的一侧设置有天线辐射阵列；所述第一馈电耦合缝隙和第二馈电耦合缝隙电性耦合，所述第二馈电耦合缝隙用于将电磁波馈至所述天线辐射阵列以辐射出所述毫米波基片集成波导天线。

在一个实施例中，所述基片集成波导包括两排金属化通孔，分别为内排金属化通孔和外排金属化通孔，所述内排金属化通孔和所述外排金属化通孔间隔设置；所述内排金属化通孔包括依次间隔排列的多个金属化通孔，所述外排金属化通孔包括依次间隔排列的多个金属化通孔；

所述基片集成波导设置为能够允许通过调整所述内排金属化通孔与所述外排金属化通孔的间隔距离和/或所述金属化通孔的孔径以调节电磁波信号的截止频率。

在一个实施例中，所述天线辐射阵列包括多个天线单元，多个所述天线单元按照设定阵列排布构成所述天线辐射阵列，每个所述天线单元均呈工字型；所述第二馈电耦合缝隙包括多个单缝隙，多个所述单缝隙按照所述设定阵列排布构成所述第二馈电耦合缝隙，每个所述单缝隙均呈工字型；

所述天线辐射阵列的中心和所述第二馈电耦合缝隙的中心重合，且所述天线单元和所述单缝隙两者相互正交。

在一个实施例中，所述设定阵列为N排M列，其中，N大于M；且，