The invention discloses a circularly polarized slot antenna based on integrated substrate gap waveguide (ISGW), which comprises an upper dielectric plate with a metal cladding layer, a lower dielectric plate with an electromagnetic bandgap and an intermediate dielectric plate separating the upper and lower dielectric plates. A rectangular slot is etched on the first copper layer on the surface of the upper dielectric plate. A small rectangular perturbation patch is arranged on the two diagonals of the rectangular slot respectively. One end of the feed microstrip line printed on the lower surface of the upper dielectric plate is extended to the lower part of the rectangular slot to stimulate the rectangular slot to generate circular polarization radiation and form an ISGW circular polarization antenna. This ISGW circularly polarized antenna has the advantages of simple structure, wide bandwidth, strong anti-interference ability, easy processing and integration, and can be applied to 5G and other millimeter wave wireless communication systems.
【技术实现步骤摘要】
基于集成基片间隙波导的圆极化缝隙天线
本专利技术属于无线通信天线领域,特别是涉及基于PCB的ISGW圆极化缝隙天线。
技术介绍
圆极化天线由于其具有良好的兼容性和抗干扰能力,被广泛应用于导航卫星、雷达和移动通信等多个不同的场景中。目前,毫米波段的圆极化天线大致分为微带圆极化天线、金属矩形波导(RW)圆极化天线和基片集成波导(SIW)圆极化天线。但是,传统的毫米波段圆极化天线存在一些问题,比如:纯金属的结构在毫米波段难以制造,基片集成波导(SIW)的电磁屏蔽性能不强、结构复杂。近年来,集成基片间隙波导(ISGW)天线被提出,该天线基于多层PCB来实现,分为带脊的ISGW和微带ISGW两种结构。带脊的ISGW一般由两层PCB构成,上层PCB外侧表面全敷铜构成理想电导体(PEC),下层PCB上印刷有微带线,微带线上带有一系列金属化过孔与下方金属地相连形成一种类似脊的结构,微带线两侧是周期性的蘑菇结构以形成理想磁导体(PMC)。由于PEC与PMC间形成EBG,电磁波(准TEM波)只能沿着微带线传播。但是,由于带脊的ISGW中微带线与蘑菇结构处于同一层PCB板上,所以其微带线会受到蘑菇结构的制约而不方便走线,在实际应用中存在局限性。微带ISGW由三层PCB板构成。上层PCB板的外侧全覆铜形成PEC,内侧则印刷微带线,底层PCB板上全部印制蘑菇状周期结构以构成PMC,在上层和底层间插入一块中间介质板来隔断上层和底层。由于有中间层的隔断,微带线布局灵活,不必担心受到蘑菇状周期结构制约。当这种ISGW工作时,准TEM波会沿着微带线在微带线与PEC之间的介质基板内传播,这种 ...
【技术保护点】
1.基于集成基片间隙波导的圆极化缝隙天线,包括上层介质板(1),中间层介质板(2),下层介质板(3),其特征在于:所述上层介质板(1)的上表面印刷有第一敷铜层(9),上层介质板(1)的下表面印刷有馈电微带线(6),在第一敷铜层(9)靠近中间位置处蚀刻有矩形缝隙(8);所述矩形缝隙(8)上设有微扰结构(13),以此产生两个正交电场分量;所述下层介质板(3)的上表面设有若干金属圆形贴片(10),下层介质板(3)的下表面印刷有第二敷铜层(4);下层介质板(3)上打有若干金属过孔(5),所述金属过孔(5)与圆形贴片(10)的中间以及第二敷铜层(4)贯通连接,一起组成蘑菇状的电磁带隙(EBG)阵列结构;所述中间层介质板(2)分隔上层介质板(1)和下层介质板(3),使上层介质板(1)和下层介质板(3)之间形成间隙;所述上层介质板(1)、中间层介质板(2)、下层介质板(3)粘合在一起,形成一个整体;所述上层介质板(1)上的第一敷铜层(9)为理想电导体(PEC),下层介质板(3)相当于理想磁导体(PMC);所述上层介质板(1),中间层介质板(2),下层介质板(3),第一敷铜层(9),馈电微带线(6), ...
【技术特征摘要】
1.基于集成基片间隙波导的圆极化缝隙天线,包括上层介质板(1),中间层介质板(2),下层介质板(3),其特征在于:所述上层介质板(1)的上表面印刷有第一敷铜层(9),上层介质板(1)的下表面印刷有馈电微带线(6),在第一敷铜层(9)靠近中间位置处蚀刻有矩形缝隙(8);所述矩形缝隙(8)上设有微扰结构(13),以此产生两个正交电场分量;所述下层介质板(3)的上表面设有若干金属圆形贴片(10),下层介质板(3)的下表面印刷有第二敷铜层(4);下层介质板(3)上打有若干金属过孔(5),所述金属过孔(5)与圆形贴片(10)的中间以及第二敷铜层(4)贯通连接,一起组成蘑菇状的电磁带隙(EBG)阵列结构;所述中间层介质板(2)分隔上层介质板(1)和下层介质板(3),使上层介质板(1)和下层介质板(3)之间形成间隙;所述上层介质板(1)、中间层介质板(2)、下层介质板(3)粘合在一起,形成一个整体;所述上层介质板(1)上的第一敷铜层(9)为理想电导体(PEC),下层介质板(3)相当于理想磁导体(PMC);所述上层介质板(1),中间层介质板(2),下层介质板(3),第一敷铜层(9),馈电微带线(6),EBG阵列结构,以及第二敷铜层(4)共同构成集成基片间隙波导(ISGW)结构。2.如权利要求1所述的基于集成基片间隙波导的圆极化缝隙天线,其特征在于:所述微扰结构(13)包括在矩形缝隙(8)的两个对角位置分别设置的小矩形金属贴片一(11)和金属贴片二(12)。3.如权利要求1或2所述的基于集...
【专利技术属性】
技术研发人员:申东娅,尤丹丹,张秀普,
申请(专利权)人:云南大学,
类型:发明
国别省市:云南,53
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