[发明专利]一种基于半模基片集成波导的高共模抑制比差分天线

说明书

本发明涉及一种基于半模基片集成波导的高共模抑制比差分天线，它包括从上到下依次设置的上层介质板、金属地板和下层介质板；在所述上层介质板的上表面设置有重构半模基片集成波导组件，其构成天线的辐射体，通过组合两个重构半模基片集成波导构成组件，增大天线的辐射增益和均匀性；所述下层介质板的下表面设置有方形基片集成波导并通过共面波导馈电；在所述金属地板上刻蚀有四个耦合馈电孔，用于将信号从方形基片集成波导腔体耦合到重构半模基片集成波导组件。本发明采用腔体耦合馈电方式，避免了馈电网络交叉点的出现，提高了天线性能；共模抑制比较高，通过耦合腔体和辐射体实现双阶共模抑制，并通过引入微扰进一步提高了共模抑制。

技术领域

本发明涉及天线及电磁波技术领域，尤其涉及一种基于半模基片集成波导的高共模抑制比差分天线。

背景技术

随着现代无线射频系统向着小型化、多功能化和智能化的方向迅速发展，在军用和民用领域器件间电磁干扰问题越加突出；差分技术可以有效降低器件间的电磁干扰，干扰信号对差分天线的两个馈电线产生相同的耦合作用，两端口通过做差，差分天线的有效输入值不变；差分天线可以直接与射频前端相连，避免了巴伦等中间转换器的使用，减小了系统整体的尺寸，增强了系统的抗干扰能力，同时使得系统内部各个器件实现更高的兼容性，具有较高的应用和研究价值。

差分天线的馈线设计通常采用功分器的形式，而对于对角相位相同的馈电要求，其差分馈线必然存在交叉点，此时就需要打探针或其他形式以保证各条差分馈线的信号完整性，但是这种方式极大地降低了天线的辐射效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于半模基片集成波导的高共模抑制比差分天线，解决了现有差分天线存在的不足。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于半模基片集成波导的高共模抑制比差分天线，它包括从上到下依次设置的上层介质板、金属地板和下层介质板；在所述上层介质板的上表面设置有重构半模基片集成波导组件，其构成天线的辐射体，通过所述重构半模基片集成波导组件增大天线的辐射增益和提高天线各方向3dB波束宽度的均匀性；所述下层介质板的下表面设置有方形基片集成波导并通过共面波导馈电，以激励重构半模基片集成波导组件；在所述金属地板上刻蚀有四个耦合馈电孔，用于将信号从方形基片集成波导腔体耦合到重构半模基片集成波导组件。

所述重构半模基片集成波导组件包括沿中心线对称设置在上层介质板上表面的第一重构半模基片集成波导腔体和第二重构半模基片集成波导腔体；两个重构半模基片集成波导腔体具有相反辐射位置的辐射磁壁和相反方位的激励，且在谐振频率处具有奇对称的电场分布。

所述重构半模基片集成波导腔体的重构方式包括：

将一个方形基片集成波导腔体沿中心对称线切割得到两个半模基片集成波导腔体；

将半模基片集成波导腔体沿对称线切割，并将一部分绕对称线中点进行180°翻转，得到重构后的半模基片集成波导腔体。

所述重构后的半模基片集成波导腔体在TE201模式时具有相同的谐振频率和一条辐射位置改变的辐射磁壁，重构后波导两辐射边界辐射电场大小相等且相位相同，在同一平面内两辐射电场同相叠加。

在两个半模基片集成波导腔体的两个对角边缘开设有多个均匀排列且贯穿上层介质板和金属地板的金属通孔，两个半模基片集成波导对角开设金属通孔的位置沿中心线对称。

在所述上层介质板上还设置有两个焊盘，焊盘开设有贯穿所述上层介质板、金属地层和下层介质板的金属通孔，通过金属通孔与金属地层连接。

在所述方形基片集成波导腔体的边缘开设有均匀排列且贯穿所述下层介质板和金属地板的金属通孔；所述共面波导设置在所述方形基片集成波导腔体的两端实现信号的加载。

在所述方形基片集成波导腔体上开设有四个贯穿下层介质板和金属地板的微扰通孔，四个微扰通孔设置在电壁位置，用于进一步提高天线的共模抑制。