The invention discloses a broadband high-gain millimeter-wave dielectric resonant antenna array, belonging to the field of wireless communication, each basic array includes a 4*4 dielectric resonator array layer from top to bottom, a first feed network layer and a second feed network layer, and a 4*4 dielectric resonator layer comprises 16 radiation units, each of which is from top to bottom. The first dielectric resonator and the second dielectric resonator in the lower part are in the following order: the first metal layer, the first dielectric substrate and the second metal layer from the top to the bottom; the bottom parts of the 16 radiation units are respectively bonded to the first metal layer, and the first slot antenna is formed by coupling and feeding; the second feeder network layer is from the top to the second metal layer. The third metal layer, the second dielectric substrate and the fourth metal layer are in turn. Four second slot antennas are formed on the same position between the second metal layer and the third metal layer by coupling and feeding. The invention makes the antenna work in the mode of high mode, and realizes the advantages of high integration and easy processing of the antenna.
【技术实现步骤摘要】
一种宽带高增益毫米波介质谐振天线阵列
本专利技术属于无线通信领域,具体是指一种宽带高增益毫米波介质谐振天线阵列。
技术介绍
随着无线通信技术的飞速发展,无线通信电子设备的功能越来越丰富,电子设备已经充斥在人们生活的各个角落,人们对电子设备的依赖也越来越强,对通信系统传输速率的要求也越来越高;但是目前通信系统容量难以满足日益增长的数据传输需求。同时随着集成电路的迅速发展,仪器尺寸越做越小,留给其它部件的空间将愈来愈小,因此对作为发射和接收前端的天线提出了小型化、宽频带、圆极化、高增益等诸多要求。介质谐振器作为一种谐振式天线,辐射单元为纯介质材料,无表面波损耗,介质谐振器的损耗也足够小,无论在低频段还是高频段均能保持较高的辐射效率,因此,对介质谐振器天线的研究具有很高的实际应用价值。2016年7月14日是美国联邦通信委员会(FCC)日,FCC会上确定将24GHz以上约11GHz的高频段谱资源用于5G部署,其中包括3.85GHz的授权频谱:27.5-28.35GHz、37.0-38.6GHz、38.6-40GHz和7GHz免授权频谱:64-71GHz,毫米波成为广大科研人员的研究对象。目前,大部分毫米波介质谐振天线设计存在尺寸过大、以及馈电结构复杂等问题,难以用于毫米波天线阵,而已有的毫米波介质谐振天线阵均为国外的研究成果,带宽都在5%左右,难以完全覆盖毫米波高速通信所需频段,如FCC提出的7GHz免授权频谱,相对带宽为10.4%;IEEE802.15.3c标准采用的57-64GHz频段,相对带宽为11.6%。介质谐振天线的窄带宽是由它们的谐振特性决定的。在毫米 ...
【技术保护点】
1.一种宽带高增益毫米波介质谐振天线阵列,由xy平面上周期排列的基本阵列组成,其特征在于,每个基本阵列包括从上到下的4*4介质谐振器阵列层,第一馈电网络层和第二馈电网络层;4*4介质谐振器层划分为四个2*2的谐振器阵列,每个阵列元素为从上到下的第一介质谐振器和第二介质谐振器;第一介质谐振器放置在第二介质谐振器正上方,并通过玻璃胶固定在一起,组成一个辐射单元;第一介质谐振器和第二介质谐振器相同结构,边长相同,厚度不同;第一馈电网络层从上到下依次为:第一金属层、第一介质基板和第二金属层;第一金属层和第二金属层为在第一介质基板的上下两面分别镀铜层实现;4*4个辐射单元的底部分别粘接在第一金属层上,且粘接位置处腐蚀或者光刻掉铜层,形成一字形的第一缝隙天线;每个第一缝隙天线的正中心对准两个介质谐振器的中心;第二馈电网络层从上到下依次为:第三金属层、第二介质基板和第四金属层,第三金属层和第四金属层为在第二介质基板的上下两面分别镀铜层实现;第二金属层和第三金属层完全相同,之间使用导电胶粘连;在第二金属层和第三金属层上,对应每个2*2的谐振器阵列的中心位置处,通过馈电腐蚀或者光刻掉铜层,在第二金属层和 ...
【技术特征摘要】
1.一种宽带高增益毫米波介质谐振天线阵列,由xy平面上周期排列的基本阵列组成,其特征在于,每个基本阵列包括从上到下的4*4介质谐振器阵列层,第一馈电网络层和第二馈电网络层;4*4介质谐振器层划分为四个2*2的谐振器阵列,每个阵列元素为从上到下的第一介质谐振器和第二介质谐振器;第一介质谐振器放置在第二介质谐振器正上方,并通过玻璃胶固定在一起,组成一个辐射单元;第一介质谐振器和第二介质谐振器相同结构,边长相同,厚度不同;第一馈电网络层从上到下依次为:第一金属层、第一介质基板和第二金属层;第一金属层和第二金属层为在第一介质基板的上下两面分别镀铜层实现;4*4个辐射单元的底部分别粘接在第一金属层上,且粘接位置处腐蚀或者光刻掉铜层,形成一字形的第一缝隙天线;每个第一缝隙天线的正中心对准两个介质谐振器的中心;第二馈电网络层从上到下依次为:第三金属层、第二介质基板和第四金属层,第三金属层和第四金属层为在第二介质基板的上下两面分别镀铜层实现;第二金属层和第三金属层完全相同,之间使用导电胶粘连;在第二金属层和第三金属层上,对应每个2*2的谐振器阵列的中心位置处,通过馈电腐蚀或者光刻掉铜层,在第二金属层和第三金属层相同位置上均形成4个一字形的第二缝隙天线,且一一对应;在每个基本阵列的第二介质基板上通过金属化的方式集成有第一功分器;同时,在第二介质基板的侧边设置有第一波导端口,与法兰转换连接。2.如权利要求1所述的一种宽带高增益毫米波介质谐振天线阵列,其特征在于,所述的第一功分器为对称结构;包括H型功分器和T型功分器,用于输出等幅度、等相位的电磁波;H型功分器为一输入四输出的功分器,包括三个子功分器;T型功分器为一输入两输出的功分器,包括一个子功分器;所有的子功分器均由圆柱形金属化孔洞形成...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈智娇,申长安,申东洋,亓丽梅,姚远,俞俊生,
申请(专利权)人:北京邮电大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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