一种宽带SIW缝隙天线制造技术

本申请提出一种宽带SIW缝隙天线，包括：介质基片，包括上表面和下表面；上表面金属层，覆盖在所述介质基片的上表面处；下表面金属层，覆盖在所述介质基片的下表面处；金属化通孔阵列，以指定方向排列在所述介质基片上，并贯穿所述介质基片以开设至所述上表面金属层和所述下表面金属层；矩形缝隙，蚀刻在所述上表面金属层上；以及馈电结构，设置在所述介质基片上并连接至同轴线或同轴接头，以接收外部信号并激励所述宽带SIW缝隙天线向外辐射。其中，所述金属化通孔阵列、所述上表面金属层和所述下表面金属层构成一段封闭的基片集成波导腔体。所述金属化通孔阵列排列为包围所述矩形缝隙的矩形，并使得与所述矩形缝隙的长边形成夹角。

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【技术实现步骤摘要】
一种宽带SIW缝隙天线
本专利技术涉及移动通信领域，尤其涉及一种宽带SIW缝隙天线。
技术介绍
基片集成波导(SubstrateIntegratedWaveguide，或简称为SIW)技术是一种在介质基片上采用印刷电路板工艺制作的新型微波和毫米波导波结构。自提出以来，由于其低损耗、高Q值以及易于平面电路集成等优势，成为天线领域的研究热点。利用基片集成波导技术构成的基片集成波导缝隙天线，有着与传统金属波导腔体缝隙天线相似的性能，同时又兼具微带天线的低剖面，重量轻等特点，可通过传统电路板工艺制作。随着无线通信技术的发展，通信设备对天线的性能要求越来越高。例如，天线的工作带宽需要展宽，以适应更多的应用场景。现有的基片集成波导宽带天线使用的技术方法大致可以分为贴片开槽、地板开槽、加载短路探针和改进馈电结构四种。若使用非对称的开槽技术或短路探针的方式，会影响天线表面电流的分布，从而影响到天线的辐射方向图。另外，采用地板开槽技术，则会产生不必要的后向辐射分量，影响天线辐射性能。
技术实现思路
本申请的目的是解决现有技术的不足，通过同时采用改变馈电结构和矩形辐射缝隙结构的方式，能够获得提高天线增益的效果。为了实现上述目的，本申请采用以下的技术方案。首先，本申请提出一种宽带SIW缝隙天线，包括：介质基片，包括上表面和下表面；上表面金属层，覆盖在所述介质基片的上表面处；下表面金属层，覆盖在所述介质基片的下表面处；金属化通孔阵列，以指定方向排列在所述介质基片上，并贯穿所述介质基片，以开设至所述上表面金属层和所述下表面金属层；矩形缝隙，蚀刻在所述上表面金属层上；馈电结构，设置在所述介质基片上；以及同轴线或同轴接头，连接至所述馈电结构以传输外部信号，并由所述馈电结构激励所述宽带SIW缝隙天线向外辐射。其中，所述金属化通孔阵列、所述上表面金属层和所述下表面金属层构成一段封闭的基片集成波导腔体。所述金属化通孔阵列排列为包围所述矩形缝隙的矩形，并使得与所述矩形缝隙的长边形成夹角。进一步地，在本申请的上述实施方案中，所述金属化通孔阵列具有统一的孔径，且各个金属化通孔之间的距离至少为孔径的两倍。可替代地，在本申请的上述一个或多个实施方案中，所述矩形缝隙的长边与所述金属化通孔阵列所排列的矩形的长边之间的夹角是50°。可替代地，在本申请的上述一个或多个实施方案中，所述矩形缝隙的中心到所述金属化通孔阵列所排列形成的矩形的两条长边的距离相等。进一步地，在本申请的上述一个或多个实施方案中，所述馈电结构还包括金属化孔，所述金属化孔贯穿所述介质基片从而连接所述上表面金属层，并且所述金属化孔连接所述同轴线以接收外部信号。再进一步地，在本申请的上述一个或多个实施方案中，所述馈电结构还包括蚀刻在所述下表面金属层的金属化孔外的蚀刻图案。可替代地，在本申请的上述一个或多个实施方案中，所述同轴线的内导体连接至所述金属化孔，所述同轴线的外导体连接至所述下表面金属层。其次，本申请还公开了一种宽带SIW缝隙天线，包括：介质基片，包括上表面和下表面；上表面金属层，覆盖在所述介质基片的上表面处；下表面金属层，覆盖在所述介质基片的下表面处；金属化通孔阵列，以指定方向排列在所述介质基片上，并贯穿所述介质基片，以开设至所述上表面金属层和所述下表面金属层；矩形缝隙，蚀刻在所述上表面金属层上；以及馈电结构。该馈电结构又包括：蚀刻图案，蚀刻在所述下表面金属层的金属化孔外；金属化孔，贯穿所述介质基片和所述上表面金属层，并通过所述蚀刻图案与所述下表面金属层隔开；同轴线或同轴接头，所述同轴线或同轴接头的内导体连接至所述金属化孔，所述同轴线或同轴接头的外导体连接至所述下表面金属层，以接收外部信号并激励所述宽带SIW缝隙天线向外辐射。其中，所述金属化通孔阵列、所述上表面金属层和所述下表面金属层构成一段封闭的基片集成波导腔体。所述金属化通孔阵列排列为包围所述矩形缝隙的矩形，并使得与所述矩形缝隙的长边形成夹角。进一步地，在本申请的上述一个或多个实施方案中，所述金属化通孔阵列具有统一的孔径，且各个金属化通孔之间的距离至少为孔径的两倍。本专利技术的有益效果为：通过同轴馈电的封闭基片集成波导上蚀刻倾斜的矩形辐射缝隙，从而得到较宽的工作带宽且获得良好的辐射性能。附图说明下面通过参考附图并结合实例具体地描述本专利技术，本专利技术的优点和实现方式将会更加明显和清晰，其中附图所示内容仅用于对本专利技术的解释说明，而不构成对本专利技术的任何意义上的限制，在附图中：图1所示为根据本申请实施例的宽带SIW缝隙天线的正面图；图2所示为图1所示的宽带SIW缝隙天线的背面图；图3所示为图1所示的宽带SIW缝隙天线沿图2所示的剖切线3-3所形成的切面图；图4所示为宽带SIW缝隙天线的馈电端口的反射系数与工作频率的关系图；图5所示为宽带SIW缝隙天线增益方向图。下文将对这些附图进行详细描述。具体实施方式下文详细描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开或其应用和用途。再者，前文的
技术介绍
或下文具体实施方式中提出的任何原理均无意要构成约束。此处描述本公开的实施方案。然而要理解的是，所公开的实施方案仅是示例，并且其他实施方案可以采用多种和可替换的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或缩小以便示出特定组件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用本专利技术的代表性基础。正如本领域技术人员将理解的，参考附图中任一附图图示和描述的多种特征能够与一个或多个附图中图示的特征进行组合以产生未明确地图示或描述的实施方案。图示的特征的组合提供了典型应用的代表性实施方案。然而，符合本公开教导的这些特征的多种组合和修改可能是某个具体应用或实施方式所需要的。下文描述中可能使用某些术语仅是出于参考的目的，因此不旨在是限制性的。例如，如“上面”和“下面”的术语是指附图中所参考的方向。诸如“前面”、“背后”、“左边”、“右边”、“后面”以及“侧边”的术语描述组件或元件的多个部位在一致但任意的参照系内的取向和/或位置，该参照系在参考描述所论述的组件或者元件的文本和相关联的附图变得清楚。而且，可能使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的术语来描述单独的组件。此类术语可以包括上面具体提到的词语、其派生词和类似含义的词语。参照图1所示的正面图、图2所示的背面图及图3所述的切面图，在本申请的一个或多个实施例中，该宽带SIW缝隙天线1包括：介质基片10、上表面金属层20、下表面金属层30、金属化通孔阵列40、矩形缝隙50(即图1中的阴影线所示部分)以及馈电结构60。在该介质基片10的上表面和下表面处分别覆盖有上表面金属层20和下表面金属层30。金属化通孔阵列40以指定方向排列在所述介质基片10上，并贯穿所述介质基片10以开设至所述上表面金属层20和所述下表面金属层30，构成一段封闭的基片集成波导腔体。矩形缝隙50蚀刻在所述上表面金属层20上。馈电结构60设置在所述介质基片10上并连接至同轴线70，以接收外部信号并激励所述宽带SIW缝隙天线1向外辐射。所述金属化通孔阵列40排列为包围所述矩形缝隙50的矩形，并使得与所述矩形缝隙50的长边形成夹角。此时，矩形缝隙为天线的主要辐射结构，电磁波由缝隙向外辐射。通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带SIW缝隙天线(1)，包括：介质基片(10)，包括上表面和下表面；上表面金属层(20)，覆盖在所述介质基片(10)的上表面处；下表面金属层(30)，覆盖在所述介质基片(10)的下表面处；金属化通孔阵列(40)，以指定方向排列在所述介质基片(10)上，并贯穿所述介质基片(10)，以开设至所述上表面金属层(20)和所述下表面金属层(30)；矩形缝隙(50)，蚀刻在所述上表面金属层(20)上；馈电结构(60)，设置在所述介质基片(10)上；以及同轴线或同轴接头(70)，连接至所述馈电结构(60)以传输外部信号，并由所述馈电结构(60)激励所述宽带SIW缝隙天线(1)向外辐射；其中，所述金属化通孔阵列(40)、所述上表面金属层(20)和所述下表面金属层(30)构成一段封闭的基片集成波导腔体，所述金属化通孔阵列(40)排列为包围所述矩形缝隙(50)的矩形，并使得与所述矩形缝隙(50)的长边形成夹角。

【技术特征摘要】
1.一种宽带SIW缝隙天线(1)，包括：介质基片(10)，包括上表面和下表面；上表面金属层(20)，覆盖在所述介质基片(10)的上表面处；下表面金属层(30)，覆盖在所述介质基片(10)的下表面处；金属化通孔阵列(40)，以指定方向排列在所述介质基片(10)上，并贯穿所述介质基片(10)，以开设至所述上表面金属层(20)和所述下表面金属层(30)；矩形缝隙(50)，蚀刻在所述上表面金属层(20)上；馈电结构(60)，设置在所述介质基片(10)上；以及同轴线或同轴接头(70)，连接至所述馈电结构(60)以传输外部信号，并由所述馈电结构(60)激励所述宽带SIW缝隙天线(1)向外辐射；其中，所述金属化通孔阵列(40)、所述上表面金属层(20)和所述下表面金属层(30)构成一段封闭的基片集成波导腔体，所述金属化通孔阵列(40)排列为包围所述矩形缝隙(50)的矩形，并使得与所述矩形缝隙(50)的长边形成夹角。2.根据权利要求1所述的宽带SIW缝隙天线(1)，其特征在于，所述金属化通孔阵列(40)具有统一的孔径，且各个金属化通孔之间的距离至少为孔径的两倍。3.根据权利要求1所述的宽带SIW缝隙天线(1)，其特征在于，所述矩形缝隙(50)的长边与所述金属化通孔阵列(40)所排列的矩形的长边之间的夹角是50°。4.根据权利要求1所述的宽带SIW缝隙天线(1)，其特征在于，所述矩形缝隙(50)的中心到所述金属化通孔阵列(40)所排列形成的矩形的两条长边的距离相等。5.根据权利要求1-4中任一所述的宽带SIW缝隙天线(1)，其特征在于，所述馈电结构(60)还包括金属化孔(62)，所述金属化孔(62)贯穿所述介质基片(10)从而连接所述上表面金属层(20)，并且所述金属化孔(62)连接所述同轴线(70)以接收外部信...

【专利技术属性】
技术研发人员：包晓军，李琳，王育才，刘会涛，刘远曦，辛勇豪，
申请(专利权)人：珠海纳睿达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44