[发明专利]一种小型化连续波束扫描的复合左右手漏波天线

说明书

本发明公开了一种小型化连续波束扫描的复合左右手漏波天线，包括介质基板、设置在介质基板上的双周期辐射阵列、设置在介质基板上的基片集成波导、两个微带转基片集成波导的过渡；双周期辐射阵列在两个过渡之间，位于基片集成波导中；双周期辐射阵列由单通孔阵列、辐射槽阵列、三通孔阵列构成；辐射槽位于单通孔与三通孔之间等间隔平行排列；辐射槽由两个纵槽、中间一个横槽组成。本发明实现了漏波天线的小型化，同时提高了辐射效率，改善了辐射阻带，实现了从前向到后向的连续扫描。

技术领域

本发明涉及一种漏波天线，具体涉及一种小型化连续波束扫描的复合左右手漏波天线。

背景技术

漏波天线是行波天线的一种，能够实现频率扫描特性，具有较高的辐射效率和很强的方向性。漏波天线被广泛应用于航空航天相关领域，比如高分辨雷达、飞行器表面的共形天线以及导航天线等，也可以为移动终端等提供较好的电波覆盖。基片集成波导(SIW)不但继承了封闭式波导结构的良好的传输性能，而且体积小、重量轻、容易加工、易于集成平面电路集成，被广泛应用于漏波天线的设计。

尽管漏波天线有诸多优点，但是尺寸过大一直是漏波天线的劣势。通常，为了获得更高的漏波系数，传统的漏波天线需要10个以上波长的尺寸，这给漏波天线的应用带来了一定的困难，而过长的辐射阵列也使得漏波天线的波束较窄。因此我们需要尽量缩小漏波天线的尺寸，并同时提高辐射效率。复合左右手结构的谐振频率与物理长度无关，因而基于复合左右手结构设计的漏波天线，其整体尺寸会更加紧凑。

辐射增益尤其是侧射端的辐射增益是漏波天线设计中最受关注的问题之一。工作在主模为快波的准周期漏波天线，通常只能做到从端射(endfire)到侧射(broadside)的一个象限内的扫描范围。基于周期结构的复合左右手结构漏波天线可以做到前向和后向两个象限内的扫描范围。但是当漏波天线扫描到侧射角时，由于多个周期结构造成的反射波同相叠加带来了阻带(open stopband)问题。也就在天线的侧射端辐射增益会大幅下降，这使得漏波天线无法做到前向到后向的连续扫描。采用复合左右手结构的平衡态方法设计漏波天线，可以消除阻带，天线可获得波束从后向至侧射至前向的连续波束扫描的能力。

发明内容

发明目的：本发明提供一种小型化连续波束扫描的复合左右手漏波天线，整体尺寸小，辐射增益高，可实现从后向至前向无阻带的连续波束扫描，且在侧射方向拥有较高的增益。

技术方案：本发明所述的一种小型化连续波束扫描的复合左右手漏波天线，包括介质基板、双周期辐射阵列、基片集成波导、两个微带转基片集成波导的过渡；所述介质基板的正面和背面有金属层；所述双周期辐射阵列、基片集成波导、两个微带转基片集成波导的过渡位于介质基板上；所述双周期辐射阵列在两个过渡之间，位于基片集成波导中；所述基片集成波导在两个过渡之间，由左右两排波导通孔、正面和背面金属层构成；所述波导通孔是金属化过孔，位于介质基板两侧；所述双周期辐射阵列由单通孔阵列、辐射槽阵列、三通孔阵列构成；所述单通孔与辐射槽构成一个左右手复合结构单元；三通孔与辐射槽属层通过波导通孔、单通孔和三通孔连接。

所述辐射槽位于单通孔与三通孔之间等间隔平行排列。

所述单通孔为一个金属化过孔，位于基片集成波导纵向的中轴线上。

所述三通孔为三个沿基片集成波导横向排列的金属化过孔，位于基片集成波导纵向的中轴线上。

所述辐射槽由两个纵槽和中间一个横槽组成。

所述过渡为梯形结构。

所述双周期辐射阵列以基片集成波导纵向的中轴线对称。

所述纵槽沿天线纵向位于辐射槽两边，所述横槽沿天线横向位于辐射槽中间；两个纵槽与一个横槽构成U型。

有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果：整体尺寸小，辐射增益高，可实现从后向至前向无阻带的连续波束扫描，且在侧射方向拥有较高的增益。