[发明专利]宽带共面波导结构栅格阵列天线

说明书

本发明提供了一种涉及微波天线技术领域宽带共面波导结构栅格阵列天线，包括辐射体、介质基板、金属通孔、地平面以及金属贴片；地平面位于介质基板下侧，辐射体和金属贴片分别位于介质基板上侧，金属通孔贯穿介质基板，金属通孔一端连接地平面、另一端连接金属贴片，通过金属通孔将金属贴片与地平面电连接；辐射体呈栅格列阵，金属贴片与介质基板形成共面波导结构。本发明将传统栅格阵列天线进行变形，设计一种共面波导结构栅格阵列天线，实现了宽带特性。本发明基于栅格阵列天线实现更多天线功能，增加设计自由度。

技术领域

本发明涉及微波天线技术领域，具体地，涉及宽带共面波导结构栅格阵列天线。

背景技术

目前栅格阵列天线因其低成本，结构简单，馈电方便等特点得到了广泛应用。栅格阵列天线快速发展，导致天线结构有更多设计自由度。本发明是在栅格阵列天线的基础上加以改进，增大其工作带宽。

经现有技术专利文献检索发现，中国发明专利公开号为CN109462038A，公开了一种双频带的微带栅格阵列天线，属于汽车零部件领域，通过在原有的栅格阵列天线基础上，改变馈电点位置，可激励两个工作模式，实现双频带，本发明的天线辐射体还具有物理尺寸小，集成等优点。包括天线辐射体、介质基板、地平面；所述辐射体平行设置于介质基板上表面；所述地平面平行设置于介质基板下表面。而本发明包括天线辐射体、金属贴片、金属通孔、介质基板、地平面；所述辐射体和金属贴片平行设置于介质基板上表面；所述地平面平行设置于介质基板下表面；金属通孔用于将地平面与金属贴片电连接。本发明是在栅格阵列天线的基础上进行扩大宽带特性。因此，该文献与本发明所介绍的方法是属于不同的发明构思。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种宽带共面波导结构栅格阵列天线。

根据本发明提供的一种宽带共面波导结构栅格阵列天线，包括辐射体、介质基板、金属通孔、地平面以及金属贴片；地平面位于介质基板下侧，辐射体和金属贴片分别位于介质基板上侧，金属通孔贯穿介质基板，金属通孔一端连接地平面、另一端连接金属贴片，通过金属通孔将金属贴片与地平面电连接；辐射体呈栅格列阵，金属贴片与介质基板形成共面波导结构。

一些实施例中，介质基板为长方体，介质基板的宽度s_x＝28mm，长度s_y＝32mm，厚度t＝0.787mm，介电常数ε_r＝2.2，介质基板的损耗角tanδ＝0.0009。

一些实施例中，地平面为矩形，地平面的宽度为g_x＝s_x＝28mm,长度为g_y＝s_y＝32mm。

一些实施例中，辐射体上设有馈电点，辐射体采用Ω差分同轴馈电。

一些实施例中，辐射板短边的长度S_l＝3.84mm，短边的宽度S_w＝0.9mm，长边的长度L_l＝8mm,长边的宽度L_W＝0.6mm。

一些实施例中，金属贴片包括内贴片和外贴片，内贴片连接辐射体，外贴片位于辐射体外侧的介质基板上。

一些实施例中，内贴片的外侧边界与栅格边界距离d＝0.8mm。

一些实施例中，金属通孔包括内通孔和外通孔，内通孔连接于内贴片，外通孔连接外贴片，外通孔直径为d1＝0.3mm，内通孔直径为d2＝0.5mm。

一些实施例中，设空间直角坐标系o-xyz，包括：原点o、x轴、y轴、z轴；所述介质基板平行于空间直角坐标系o-xyz的xoy面。

一些实施例中，外通孔距离外贴片内边界的距离为l_x＝1.04mm,内通孔距离内贴片平行于y轴的边界的距离为l_x＝1.04mm。