一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线制造技术

本发明专利技术公开了一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线，包括金属地板和介质板，介质板设置在金属地板的上方，在介质板上表面分别贴有第一、第二、第三矩形贴片，在贴片外边缘处均设有过短路过孔；第一贴片、第一贴片区域的介质板以及第一贴片上设置的短路过孔组成反射器；第二贴片、第二贴片区域的介质板以及第二贴片上设置的短路过孔组成驱动单元；第三贴片、第三贴片区域的介质板以及第三贴片上设置的短路过孔组成引向器；反射器和引向器分别通过一段微带连接线与驱动单元相连接；在驱动单元上与驱动单元中心水平的位置上设有馈电探针，且穿过介质板与驱动单元连接。本发明专利技术实现了水平面上的垂直极化以及高前后比的端射辐射，提供了较宽的工作频带。

【技术实现步骤摘要】
一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线
本专利技术涉及通讯天线领域，特别涉及一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线。
技术介绍
传统的介质集成波导缝隙天线通过在介质集成波导的宽边开缝隙向空间辐射电磁波，由于该种天线自身工作原理限制，介质集成波导缝隙天线大多提供法向辐射，而且工作带宽较低。近年来，以Yagi-Uda阵列天线为基础提出了微带Yagi阵列天线，该天线具有低剖面，宽带，和良好的端射性能等优点。然而，大多微带Yagi阵列天线在水平面提供水平极化。由于水平极化波在地平面传播时产生极化电流，进而带来的热损耗会导致电磁波迅速衰减。因此，设计一种低剖面、易集成、易加工且具有垂直极化特性的端射天线很具有实际价值。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线，实现了水平面上的垂直极化以及高前后比的端射辐射，提供了较宽的工作频带。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提出的一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线，包括金属地板和介质板，所述介质板设置在金属地板的上方，在介质板上表面分别贴有第一矩形贴片、第二矩形贴片和第三矩形贴片，所述第一矩形贴片和第二矩形贴片之间设有缝隙、第三矩形贴片和第二矩形贴片之间也设有缝隙，所述第一贴片、第二贴片和第三贴片外边缘处均设有过短路过孔；所述第一贴片、第一贴片区域的介质板以及第一贴片上设置的短路过孔组成反射器；所述第二贴片、第二贴片区域的介质板以及第二贴片上设置的短路过孔组成驱动单元；所述第三贴片、第三贴片区域的介质板以及第三贴片上设置的短路过孔组成引向器；所述反射器和引向器分别通过一段微带连接线与驱动单元相连接；在驱动单元上与驱动单元中心水平的位置上设有馈电探针，所述馈电探针设置在靠近引向器的一侧，且穿过介质板与驱动单元连接。作为优选的技术方案，所述第一贴片为一长宽不等的矩形贴片，且有两排短路过孔位于其两短边，一排短路过孔位于其远离驱动单元一侧的长边，三排短路过孔均垂直贯穿驱动单元表面贴片、介质板与金属地板。作为优选的技术方案，所述第二贴片为长宽不等的矩形贴片，且有两排短路过孔位于驱动单元两短边，所述短路过孔垂直贯穿驱动单元表面贴片、介质板与金属地板。作为优选的技术方案，所述第三贴片为长宽不等的矩形贴片，且有两排短路过孔位于其两短边，一排短路过孔位于其远离驱动单元一侧的长边，三排短路过孔均垂直贯穿驱动单元表面贴片、介质板与金属地板。作为优选的技术方案，所述驱动单元、反射器和引向器表面贴片长度相同，宽度不同；所述驱动单元、反射器和引向器表面贴片长度为63.5-65.5mm；所述天线驱动单元短边的长度为16-17mm；所述反射器短边的长度为10-10.6mm；所述引向器短边的长度为7-8.5mm。作为优选的技术方案，所述短路过孔半径0.4mm，内表面覆铜；每两个相邻短路过孔间隔1.5mm。作为优选的技术方案，所述馈电探针距离天线驱动单元中心为6-7.5mm。作为优选的技术方案，所述介质板为固体电介质。作为优选的技术方案，该Yagi阵列天线采用印刷电路板技术制作而成。作为优选的技术方案，所述第一贴片、第二贴片、第三贴片和金属地板均为平面结构，且紧贴介质板。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本专利技术采用了介质集成波导技术，解决了传统贴片天线带宽低的问题，提供了较宽的工作频带，同时具有易集成、低剖面和易加工的特点。2、本专利技术通过在结构上添加反射器与引向器，使向后辐射的波反向与向前辐射的波同相叠加，起到向前辐射的效果，从而实现了垂直极化的高前后比的端射辐射。附图说明图1为本专利技术的透视图；图2为本专利技术的俯视图；图3是本专利技术的侧视图；图4是本专利技术的反射系数图；图5是本专利技术的前后比图；图6(a)、图6(b)是本专利技术在phi＝0°的滚动角平面和theta＝90°的方位角平面上的辐射方向图。附图标号说明：标号名称标号名称1驱动单元2反射器3引向器4介质板5馈电探针6短路过孔7金属地板8微带连接线La反射器短边L驱动单元短边Lb引向器短边W天线长边h介质板厚度g1第一微带连接线长g2第二微带连接线长Wc两条微带连接线线宽o驱动单元中心具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。如图1-图3所示，本专利技术提出的一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线，包括金属地板7和介质板4，所述介质板4设置在金属地板7的上方，在介质板上表面分别贴有第一矩形贴片、第二矩形贴片和第三矩形贴片，所述第一矩形贴片和第二矩形贴片之间设有缝隙、第三矩形贴片和第二矩形贴片之间也设有缝隙，所述第一贴片、第二贴片和第三贴片外边缘处均设有过短路过孔6；所述第一贴片、第一贴片区域的介质板以及第一贴片上设置的短路过孔组成反射器2；所述第二贴片、第二贴片区域的介质板以及第二贴片上设置的短路过孔组成驱动单元1；所述第三贴片、第三贴片区域的介质板以及第三贴片上设置的短路过孔组成引向器3；所述反射器2和引向器3分别通过一段微带连接线8与驱动单元相连接；在驱动单元上与驱动单元中心o水平的位置上设有馈电探针5，所述馈电探针5设置在靠近引向器3的一侧，且穿过介质板4与驱动单元1连接。所述驱动单元表面为长宽不等的矩形贴片，且有两排短路过孔位于其两短(宽)边，垂直贯穿驱动单元表面贴片、介质板与金属地板。在本实施例中，如图1所示，驱动单元短(宽)边：L，长边：W。在本实施例中，所述反射器2表面为一长宽不等的矩形贴片，且有两排短路过孔位于其两短(宽)边，一排短路过孔位于其远离驱动单元一侧的长边，三排短路过孔均垂直贯穿驱动单元表面贴片、介质板与金属地板。更进一步的，所述两排短路过孔分别位于上层贴片的两短边，且垂直贯穿上层贴片、介质板与金属地板。在本实施例中，如图1所示，反射器短(宽)边：La，长边：W。在本实施例中，所述引向器3表面为长宽不等的矩形贴片，且有两排短路过孔位于其两短(宽)边，一排短路过孔位于其远离驱动单元一侧的长边，三排短路过孔均垂直贯穿驱动单元表面贴片、介质板与金属地板。在本实施例中，如图1所示，引向器短(宽)边：Lb，长边：W。在本实施中，所述驱动单元、反射器和引向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线，其特征在于，包括金属地板和介质板，所述介质板设置在金属地板的上方，在介质板上表面分别贴有第一矩形贴片、第二矩形贴片和第三矩形贴片，所述第一矩形贴片和第二矩形贴片之间设有缝隙、第三矩形贴片和第二矩形贴片之间也设有缝隙，所述第一贴片、第二贴片和第三贴片外边缘处均设有过短路过孔；所述第一贴片、第一贴片区域的介质板以及第一贴片上设置的短路过孔组成反射器；所述第二贴片、第二贴片区域的介质板以及第二贴片上设置的短路过孔组成驱动单元；所述第三贴片、第三贴片区域的介质板以及第三贴片上设置的短路过孔组成引向器；所述反射器和引向器分别通过一段微带连接线与驱动单元相连接；在驱动单元上与驱动单元中心水平的位置上设有馈电探针，所述馈电探针设置在靠近引向器的一侧，且穿过介质板与驱动单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线，其特征在于，包括金属地板和介质板，所述介质板设置在金属地板的上方，在介质板上表面分别贴有第一矩形贴片、第二矩形贴片和第三矩形贴片，所述第一矩形贴片和第二矩形贴片之间设有缝隙、第三矩形贴片和第二矩形贴片之间也设有缝隙，所述第一贴片、第二贴片和第三贴片外边缘处均设有过短路过孔；所述第一贴片、第一贴片区域的介质板以及第一贴片上设置的短路过孔组成反射器；所述第二贴片、第二贴片区域的介质板以及第二贴片上设置的短路过孔组成驱动单元；所述第三贴片、第三贴片区域的介质板以及第三贴片上设置的短路过孔组成引向器；所述反射器和引向器分别通过一段微带连接线与驱动单元相连接；在驱动单元上与驱动单元中心水平的位置上设有馈电探针，所述馈电探针设置在靠近引向器的一侧，且穿过介质板与驱动单元连接。2.根据权利要求1所述一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线，其特征在于，所述第一贴片为一长宽不等的矩形贴片，且有两排短路过孔位于其两短边，一排短路过孔位于其远离驱动单元一侧的长边，三排短路过孔均垂直贯穿驱动单元表面贴片、介质板与金属地板。3.根据权利要求1所述一种高前后比介质集成波导Yagi阵列天线，其特征在于，所述第二贴片为长宽不等的矩形贴片，且有两排短路过孔位于驱动单元两短边，所述短路过孔垂直贯穿驱动单元表面贴片、介质板与金属地板。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘菊华，王喆，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44