[发明专利]一种集成基片间隙波导宽带天线

说明书

本发明涉及一种集成基片间隙波导宽带天线。该贴片天线包括通孔层介质板、间隙层介质板、中间层介质板以及辐射层介质板；所述通孔层介质板、所述间隙层介质板、所述中间层介质板以及所述辐射层介质板自下而上依次设置并固定；所述通孔层介质板上设有均匀分布的金属通孔；所述每一金属通孔的上表面印刷金属圆形贴片；所述通孔层介质板的下表面印刷金属导体；所述间隙层介质板的上表面设置微带线馈线；所述中间层介质板的上表面为缝隙耦合结构；所述辐射层介质板的上表面设置金属贴片。本发明具有易于集成和加工、生产成本低且适于微波、毫米波、太赫兹电路的特点。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种集成基片间隙波导宽带天线。

背景技术

随着5G无线通信技术的发展，移动通信终端朝着小型化、紧凑型和高集成的方向发展，印制型毫米波天线由于其尺寸小、抗雨雾等天气干扰能力强、易于集成和宽带等优势吸引了越来越多的兴趣。

波导是导引电磁波传输的载体，其性能优良的波导不仅能够提高信号的传输速率，而且可以降低波导在射频电路中的插入损耗。

其中，传统金属波导构造的天线不易于与有源器件集成和封装且生产成本高。此外，基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide，SIW)技术存在模式转换损耗和辐射损耗高的问题，不适于微波、毫米波、太赫兹电路。

因此，亟需一种易于集成和加工、生产成本低且适于微波、毫米波、太赫兹电路的宽带贴片天线。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成基片间隙波导宽带天线，具有易于集成和加工、生产成本低且适于微波、毫米波、太赫兹电路的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种集成基片间隙波导宽带天线，其特征在于，包括：通孔层介质板、间隙层介质板、中间层介质板以及辐射层介质板；

所述通孔层介质板、所述间隙层介质板、所述中间层介质板以及所述辐射层介质板自下而上依次设置并固定；

所述通孔层介质板上设有均匀分布的金属通孔；所述每一金属通孔的上表面印刷金属圆形贴片；所述通孔层介质板的下表面印刷金属导体；所述间隙层介质板的上表面设置微带线馈线；

所述中间层介质板的上表面为缝隙耦合结构；所述缝隙耦合结构用于根据缝隙耦合结构的长度改变所述集成基片间隙波导宽带贴片天线的电阻；

所述辐射层介质板的上表面设置金属贴片；所述辐射层介质板上表面的金属贴片的长度用于调控集成基片间隙波导宽带天线的谐振频率；所述调节辐射层介质板上表面的金属贴片之间的缝隙宽度用于调控基片间隙波导宽带天线的带宽。

可选地，所述集成基片间隙波导宽带贴片天线通过调节辐射层介质板上表面的金属贴片激励辐射方向一致的两个谐振模式包括：TM10模和反相TM20模，分别在两个频点处激励两个同相磁流元，在集成基片间隙波导宽带天线在两个谐振点处形成同相辐射。

可选地，所述通孔层介质板、所述间隙层介质板、所述中间层介质板以及所述辐射层介质板的介电常数以及损耗角正切都相等。

可选地，所述通孔层介质板、所述间隙层介质板、所述中间层介质板以及所述辐射层介质板的介电常数均为3.38，损耗角正切均为0.0027。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：