毫米波双极化天线和阵列天线制造技术

本发明专利技术提供一种毫米波双极化天线和阵列天线。该天线包括：逐层依次分布的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板和第三金属层；第一金属层上设有缝隙天线；第一介质基板和第二介质基板均设有第一金属通孔和第二金属通孔；第一金属通孔的第一部分、第二金属层和第二金属通孔的第一部分形成SIEW结构，第一金属通孔的第二部分以及第二金属通孔的第二部分形成SIW结构；SIEW结构的一端具有第一馈电端口用于对缝隙天线进行馈电，形成第一极化方向的辐射模式；SIW结构的一端具有第二馈电端口用于对缝隙天线进行馈电，形成第二极化方向的辐射模式。本发明专利技术实施例实现了双极化天线，并且在毫米波频段损耗较小。

【技术实现步骤摘要】
毫米波双极化天线和阵列天线
本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种毫米波双极化天线和阵列天线。
技术介绍
近年来，随着通信技术的发展，尤其是第五代通信技术中的毫米波技术备受广大学者的关注。而无限频谱资源是一种有限且非常珍贵的自然资源，随着大量无线设备的接入，频谱占用率越来越高。由于双极化天线既能满足通信系统扩展频带的要求，又能提升通信系统的容量，同时还可以减少天线的安装数目，得到了广泛应用。但是由于双极化天线的微带线在毫米波的巨大损耗，无法在毫米波段得到广泛应用。因此，对于本领域技术人员来说，亟需实现一种毫米波双极化天线。
技术实现思路
本专利技术提供一种毫米波双极化天线和阵列天线，实现一种损耗较小的小型化毫米波双极化天线。第一方面，本专利技术提供一种毫米波双极化天线，包括：逐层依次分布的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板和第三金属层；其中，所述第一金属层上设有缝隙天线；所述第一介质基板和所述第二介质基板均设有第一金属通孔和第二金属通孔；所述第一金属通孔的第一部分、所述第二金属层和所述第二金属通孔的第一部分形成基片集成E面波导SIEW结构，所述第一金属通孔的第二部分以及所述第二金属通孔的第二部分形成基片集成波导SIW结构；所述SIEW结构的一端具有第一馈电端口，所述第一馈电端口用于对所述缝隙天线进行馈电，形成第一极化方向的辐射模式；所述SIW结构远离所述SIEW结构的一端具有第二馈电端口，所述第二馈电端口用于对所述缝隙天线进行馈电，形成第二极化方向的辐射模式。在一种可能的实现方式中，第一金属通孔和所述第二金属通孔均为矩形金属通孔，所述第一金属通孔和所述第二金属通孔之间的距离沿远离所述第一馈电端口的方向逐渐增大。在一种可能的实现方式中，所述SIEW结构中的所述第一金属通孔和所述第二金属通孔之间的距离，小于所述SIW结构中的所述第一金属通孔和所述第二金属通孔之间的距离。在一种可能的实现方式中，所述缝隙天线包括：第一缝隙分支和第二缝隙分支；其中，所述第一缝隙分支的宽度小于所述第二缝隙分支的宽度。在一种可能的实现方式中，所述第一缝隙分支设置在位于所述SIEW结构侧的所述第一金属层上；所述第二缝隙分支设置在位于所述SIW结构侧的所述第一金属层上。在一种可能的实现方式中，所述第一介质基板和所述第二介质基板上还均设有第三金属通孔；所述第三金属通孔位于所述第一金属通孔和所述第二金属通孔之间，用于调节所述缝隙天线在所述第二极化方向上的匹配。在一种可能的实现方式中，所述第一介质基板和所述第二介质基板上还均设有第四金属通孔；所述第四金属通孔位于所述第一金属通孔和所述第二金属通孔之间，且位于所述第三金属通孔远离所述SIEW结构的一侧；所述第四金属通孔的直径小于所述第三金属通孔的直径。在一种可能的实现方式中，所述第三金属通孔为圆柱形金属通孔；所述第四金属通孔为圆柱形金属通孔。在一种可能的实现方式中，所述第二金属层为Y字型金属带，设置在所述SIEW结构中所述第一介质基板和所述第二介质基板之间。第二方面，本专利技术提供一种阵列天线，包括：至少两个如第一方面中任一项所述的天线。本专利技术实施例提供的毫米波双极化天线和阵列天线，包括：逐层依次分布的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板和第三金属层；其中，所述第一金属层上设有缝隙天线；所述第一介质基板和所述第二介质基板均设有第一金属通孔和第二金属通孔；所述第一金属通孔的第一部分、所述第二金属层和所述第二金属通孔的第一部分形成基片集成E面波导SIEW结构，所述第一金属通孔的第二部分以及所述第二金属通孔的第二部分形成基片集成波导SIW结构；所述SIEW结构的一端具有第一馈电端口，所述第一馈电端口用于对所述缝隙天线进行馈电，形成第一极化方向的辐射模式；所述SIW结构远离所述SIEW结构的一端具有第二馈电端口，所述第二馈电端口用于对所述缝隙天线进行馈电，形成第二极化方向的辐射模式，上述结构实现了双极化天线，并且由于通过基片集成E面波导和基片集成波导进行馈电，使得天线在毫米波频段损耗较小。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1是本专利技术提供的毫米波双极化天线一实施例的结构示意图；图2是本专利技术提供的一实施例的天线辐射结构图；图3是本专利技术提供的一实施例的天线结构示意图；图4是本专利技术提供的一实施例的S参数仿真示意图；图5是本专利技术提供的一实施例的第一极化方向的辐射图；图6是本专利技术提供的天线一实施例的第一极化方向的远场矢量电场示意图；图7是本专利技术提供的一实施例的第二极化方向的辐射图；图8是本专利技术提供的天线一实施例的第二极化方向的远场矢量电场示意图。附图标记说明：1、第一金属层；2、第一介质基板；3、第二金属层；4、第二介质基板；5、第三金属层；10、缝隙天线；11、第一金属通孔；12、第二金属通孔；13、第三金属通孔；14、第四金属通孔；P1、第一馈电端口；P2、第二馈电端口；101、第一缝隙分支；102、第二缝隙分支。通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。本专利技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。首先对本专利技术所涉及的应用场景进行介绍：本专利技术实施例提供的天线，可以应用于多波束天线阵，以实现小型化的毫米波双极化天线。本专利技术实施例中，通过在介质基板设置金属通孔，形成基片集成E面波导(SubstrateIntegratedE-planeWaveguide，简称SIEW)结构和基片集成波导(SubstrateIntegratedWaveguide，简称SIW)结构,使得位于SIEW结构和SIW结构两端的馈电端口通过SIEW结构和SIW结构向缝隙天线馈电，实现了双极化天线的辐射模式，而且在毫米波频段天线的损耗较小。下面以具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。下面这几个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波双极化天线，其特征在于，包括：逐层依次分布的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板和第三金属层；其中，所述第一金属层上设有缝隙天线；所述第一介质基板和所述第二介质基板均设有第一金属通孔和第二金属通孔；所述第一金属通孔的第一部分、所述第二金属层和所述第二金属通孔的第一部分形成基片集成E面波导SIEW结构，所述第一金属通孔的第二部分以及所述第二金属通孔的第二部分形成基片集成波导SIW结构；所述SIEW结构的一端具有第一馈电端口，所述第一馈电端口用于对所述缝隙天线进行馈电，形成第一极化方向的辐射模式；所述SIW结构远离所述SIEW结构的一端具有第二馈电端口，所述第二馈电端口用于对所述缝隙天线进行馈电，形成第二极化方向的辐射模式。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波双极化天线，其特征在于，包括：逐层依次分布的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板和第三金属层；其中，所述第一金属层上设有缝隙天线；所述第一介质基板和所述第二介质基板均设有第一金属通孔和第二金属通孔；所述第一金属通孔的第一部分、所述第二金属层和所述第二金属通孔的第一部分形成基片集成E面波导SIEW结构，所述第一金属通孔的第二部分以及所述第二金属通孔的第二部分形成基片集成波导SIW结构；所述SIEW结构的一端具有第一馈电端口，所述第一馈电端口用于对所述缝隙天线进行馈电，形成第一极化方向的辐射模式；所述SIW结构远离所述SIEW结构的一端具有第二馈电端口，所述第二馈电端口用于对所述缝隙天线进行馈电，形成第二极化方向的辐射模式。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一金属通孔和所述第二金属通孔均为矩形金属通孔，所述第一金属通孔和所述第二金属通孔之间的距离沿远离所述第一馈电端口的方向逐渐增大。3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述SIEW结构中的所述第一金属通孔和所述第二金属通孔之间的距离，小于所述SIW结构中的所述第一金属通孔和所述第二金属通孔之间的距离。4.根据权利要求1-3任一项所述的天线，其特征在于，所述缝隙天线包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭湘荣，王国涛，郑江伟，高一伦，孙志刚，张林光，马晓娜，狄然，宋成杰，公晓庆，王晓雨，班永灵，
申请(专利权)人：青岛海信移动通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37