一种由光刻工艺制备的印刷对数周期天线制造技术

本发明专利技术公开一种由光刻工艺制备的印刷对数周期天线，所述天线包括位于第一介质基片和第二介质基片上且相互连接的振子天线部分和馈电部分，第一介质基片的上表面设有第一金属化涂层，第二介质基片的下表面设有第二金属化涂层，第一金属化涂层上的馈电部分包括主馈电区域、微带渐变区域和微带区域，第二金属化涂层的馈电部分为一完整的矩形区域，第一介质基片上设有与第一金属化涂层连接的1排金属化通孔；第二介质基片上的馈电部分设有与第二金属化涂层连接的多排相互平行的金属化通孔，最左边1排金属化通孔与第一介质基片上位于馈电部分的金属化通孔对正且相通，本发明专利技术通过采用慢波结构，能够进一步减小对数周期天线馈电部分的纵向尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种由光刻工艺制备的印刷对数周期天线
本专利技术属于天线
，具体涉及一种基于慢波结构馈电的对数周期天线。
技术介绍
对数周期天线是一种具有自相似结构的非变频超宽带天线。此类天线的特性随频率对数作周期性变化，将一个周期内天线的特性进行拓展可实现宽频带特性。对数周期天线一般采用圆柱振子制成，其缺点是体积和重量大，而且精度低。采用现代光刻工艺制成的印刷对数周期天线可克服上述缺点，印刷对数周期天线的设计难点是馈电模式。授权公告号为CN201503917U、名称为“宽带微波毫米波通信天线”的专利技术专利，提出了一种采用半模基片集成波导馈电的对数周期天线，该天线包括介质基片、在介质基片的上表面金属镀层、在介质基片的下表面金属镀层和位于介质基片上连接上表面金属镀层和下表面金属镀层的一排金属化通孔。该天线能够满足平面电路集成的要求，具有结构简单、体积小巧、成本低、便于批量生产等优点。该天线存在的问题是：天线馈电部分的尺寸有待进一步减小。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种对数周期天线，采用慢波半模基片集成波导馈电，能够进一步减小天线馈电部分的尺寸。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于慢波结构馈电的对数周期天线，包括位于第一介质基片和第二介质基片上且相互连接的振子天线部分和馈电部分。第一介质基片和第二介质基片的材料相同且厚度相等，第一介质基片的下表面与第二介质基片的上表面重合，第一介质基片的上表面设有第一金属化涂层，第二介质基片的下表面设有第二金属化涂层。第一金属化涂层上的馈电部分包括主馈电区域、微带渐变区域和微带区域，第二金属化涂层的馈电部分为一完整的矩形区域，所述主馈电区域宽度等于所述矩形区域宽度的一半。第一介质基片上设有与第一金属化涂层连接的1排金属化通孔；第二介质基片上的馈电部分设有与第二金属化涂层连接的多排相互平行的金属化通孔，最左边1排金属化通孔分别与第一介质基片上位于馈电部分的金属化通孔对正且相通。进一步地，所述振子天线部分包括分别设置在第一金属化涂层和第二金属化涂层上且相对于第一介质基片下表面对称的两部分，设置在第一金属化涂层上的部分包括第一天线振子、第二天线振子、第三天线振子、第四天线振子和设有金属化通孔且与馈电部分相连的集合线，第二天线振子和第三天线振子位于集合线左侧，第一天线振子和第四天线振子位于集合线右侧。进一步地，所述第二介质基片上设有4排金属化通孔，从左至右每排金属化通孔的数量分别为9、7、5、5，第一介质基片上的1排金属化通孔的数量为16。更进一步地，所述第一介质基片和第二介质基片的厚度均为0.508毫米，金属化通孔的直径为0.400毫米，相邻2排金属化通孔的中心线的距离为0.900毫米，每排金属化通孔中相邻2个金属化通孔的中心距离为0.900毫米。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出的一种基于慢波结构馈电的对数周期天线，通过设置由第一介质基片上位于馈电部分的金属化通孔（与第二介质基片最左边1排的金属化通孔连通）和馈电部分的第一介质基片、第二介质基片共同构成的半模基片集成波导结构，能够减小对数周期天线的尺寸，降低插入损耗，提高精度；通过在第二介质基片上设置最左边1排以外的几排金属化通孔构成的慢波结构，能够进一步减小对数周期天线馈电部分的纵向尺寸。附图说明图1为本专利技术实施例一种基于慢波结构馈电的对数周期天线的俯视图；图2为本专利技术实施例一种基于慢波结构馈电的对数周期天线的仰视图；图3为第一介质基片和第二介质基片叠合的示意图；图4为表1中各天线尺寸含义示意图，（a）为位于第一金属化涂层的天线尺寸，（b）为位于第二金属化涂层的天线尺寸；图5为分别由实验和仿真得到的天线反射系数-频率曲线；图6为分别由实验和仿真得到的天线增益-频率曲线；图7为分别由实验和仿真得到的天线辐射效率-频率曲线。图中数字含义：1、2、3、4和5分别为设置在第一金属化涂层上的第一天线振子、第二天线振子、第三天线振子、第四天线振子和集合线，11、12、13、14和15为设置在第二金属化涂层上分别与1、2、3、4和5关于第一介质基片下表面对称的部分，6为主馈电区域，7为微带渐变区域，8为微带区域，10为馈电地，16为第一介质基片，17为第二介质基片，18为第一金属化涂层，19为第二金属化涂层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术实施例一种基于慢波结构馈电的对数周期天线的结构如图1~3所示，包括位于第一介质基片16和第二介质基片17上且相互连接的振子天线部分和馈电部分。第一介质基片16和第二介质基片17的材料相同且厚度相等，第一介质基片16的下表面与第二介质基片17的上表面重合，第一介质基片16的上表面设有第一金属化涂层18，第二介质基片17的下表面设有第二金属化涂层19。第一金属化涂层18上的馈电部分包括主馈电区域6、微带渐变区域7和微带区域8，第二金属化涂层19的馈电部分为一完整的矩形区域，所述主馈电区域6宽度等于所述矩形区域宽度的一半。第一介质基片16上设有与第一金属化涂层18连接的1排金属化通孔；第二介质基片17上的馈电部分设有与第二金属化涂层19连接的多排相互平行的金属化通孔，最左边1排金属化通孔分别与第一介质基片16上位于馈电部分的金属化通孔对正且相通。在本实施例中，所述天线包括相互连接的振子天线部分和馈电部分。如图1所示，振子天线部分位于上半部分，馈电部分位于下半部分。所述天线由材料相同、厚度相等的第一介质基片16和第二介质基片17的制成。如图3所示，第一介质基片16的下表面与第二介质基片17的上表面重合，第一介质基片16的上表面设有第一金属化涂层18，构成辐射面，第二介质基片17的下表面设有第二金属化涂层19，构成馈电地10。第一金属化涂层18的馈电部分包括主馈电区域6、微带渐变区域7和微带（50欧姆）区域8，如图1所示，主馈电区域6主要包括上部的矩形区域（图中未标边界线），微带渐变区域7的形状近似为直角梯形。第二金属化涂层19的馈电部分（即馈电地10）为一完整的矩形区域，所述主馈电区域6宽度等于所述矩形区域宽度的一半左右（由半模结构特性决定）。在本实施例中，第一介质基片16上设置了1排一部分位于振子天线部分、另一部分位于馈电部分的金属化通孔，所述金属化通孔的一端与第一金属化涂层18连接，另一端悬空；第二介质基片17在馈电部分设置了多排相互平行的金属化通孔，所述金属化通孔的一端与第二金属化涂层19连接，另一端悬空。其中，最左边1排金属化通孔分别与第一介质基片16上位于馈电部分的金属化通孔连通（即两个相对的通孔形成一个通孔，一端连接第一金属化涂层18，另一端第二金属化涂层19）。馈电部分的第一介质基片16、第二介质基片17和同时连接第一金属化涂层18和第二金属化涂层19的金属化通孔一起构成半模基片集成波导结构。半模基片集成波导结构具有低辐射、低插入损耗、高Q值、容易小型化等优点。通过采用半模基片集成波导结构，可以减小对数周期天线的尺寸，降低插入损耗，提高精度。在本实施例中，第二介质基片17上除去最左边1排金属化通孔外的其它金属化通孔构成馈电部分的慢波结构。根据矩形波导知识可知，波导传播主模最低频率由波导纵向尺寸决定，传播主模频率越低，纵向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由光刻工艺制备的印刷对数周期天线，其特征在于，包括位于第一介质基片和第二介质基片上且相互连接的振子天线部分和馈电部分；第一介质基片和第二介质基片的材料相同且厚度相等，第一介质基片的下表面与第二介质基片的上表面重合，第一介质基片的上表面设有第一金属化涂层，第二介质基片的下表面设有第二金属化涂层；第一金属化涂层上的馈电部分包括主馈电区域、微带渐变区域和微带区域，第二金属化涂层的馈电部分为一完整的矩形区域，所述主馈电区域宽度等于所述矩形区域宽度的一半；第一介质基片上设有与第一金属化涂层连接的1排金属化通孔；第二介质基片上的馈电部分设有与第二金属化涂层连接的多排相互平行的金属化通孔，最左边1排金属化通孔分别与第一介质基片上位于馈电部分的金属化通孔对正且相通。

【技术特征摘要】
1.一种由光刻工艺制备的印刷对数周期天线，其特征在于，包括位于第一介质基片和第二介质基片上且相互连接的振子天线部分和馈电部分；第一介质基片和第二介质基片的材料相同且厚度相等，第一介质基片的下表面与第二介质基片的上表面重合，第一介质基片的上表面设有第一金属化涂层，第二介质基片的下表面设有第二金属化涂层；第一金属化涂层上的馈电部分包括主馈电区域、微带渐变区域和微带区域，第二金属化涂层的馈电部分为一完整的矩形区域，所述主馈电区域宽度等于所述矩形区域宽度的一半；第一介质基片上设有与第一金属化涂层连接的1排金属化通孔；第二介质基片上的馈电部分设有与第二金属化涂层连接的多排相互平行的金属化通孔，最左边1排金属化通孔分别与第一介质基片上位于馈电部分的金属化通孔对正且相通。2.根据权利要求1所述的由光刻工艺制备的印刷对数周期天线，其特征在于，所述振子天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫文涛，韩波，
申请(专利权)人：闫文涛，
类型：发明
国别省市：安徽,34