本发明专利技术公开了一种基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，包括：方锥渐变喇叭、空气波导、微波PCB上层芯板、半固化片PP、微波PCB下层芯板和金属化过孔；微波PCB上层芯板、半固化片PP、微波PCB下层芯板和金属化过孔依次层叠、压合后形成一微波多层PCB板；方锥渐变喇叭与空气波导连接后，通过螺钉固定在微波多层PCB板的上面表，构成毫米波频段带状线探针天线。本发明专利技术具有相对带宽大、插损低、驻波小、天线增益大小可调控的优点，且结构简单紧凑、成本低，方便与毫米波芯片集成在微波PCB板上。
【技术实现步骤摘要】
一种基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线
本专利技术属于毫米波通信
，尤其涉及一种基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线。
技术介绍
随着毫米波人体安检，毫米波通信的兴起。基于低成本的微波多层PCB板上毫米波电路和天线一体化集成的需求越来越多。一般的小型化毫米波天线多为微带贴片天线与微带探针天线。其中，毫米波微带贴片天线效率不高，方向图和增益不可调；毫米波微带探针天线往往采用微带线与波导间的探针和鳍线等过渡方式，这种过渡方式需要做背腔开槽结构，把微带线嵌入在波导结构中，会导致体积较大，不利于多芯片与天线集成，并且在毫米波频段，微带传输馈线的插入损耗较大。可见，本领域技术人员亟需一种适合工程上使用的插入损耗小、体积小、成本低、天线电路一体化集成方便的毫米波天线。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，具有相对带宽大、插损低、驻波小、天线增益大小可调控的优点，且结构简单紧凑、成本低，方便与毫米波芯片集成在微波PCB板上。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，包括：方锥渐变喇叭、空气波导、微波PCB上层芯板、半固化片PP、微波PCB下层芯板和金属化过孔；微波PCB上层芯板、半固化片PP、微波PCB下层芯板和金属化过孔依次层叠、压合后形成一微波多层PCB板；方锥渐变喇叭与空气波导连接后，通过螺钉固定在微波多层PCB板的上面表，构成毫米波频段带状线探针天线。在上述基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线中，上层芯板、半固化片PP和下层芯板上预留有与金属化过孔形状相匹配的通孔；金属化过孔通过所述通孔、垂直贯穿上层芯板、半固化片PP和下层芯板，形成一个由半固化片介质和芯板介质围成的方形介质波导。在上述基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线中，微波PCB上层芯板与半固化片PP构成一带状线传输结构，微波PCB上层芯板下表面的50欧姆带状线渐变成一带状线渐变探针；其中，毫米波电磁场能量通过带状线渐变探针过渡到由微波多层PCB板形成的方形介质波导中，再将能量馈入到空气波导和渐变方锥喇叭，最后经过渐变方锥喇叭将磁场能量辐射出去。在上述基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线中，微波PCB上层芯板、微波PCB下层芯板的介电常数与半固化片PP的介电常数保持一致，以保证方形介质波导中介质均匀。在上述基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线中，半固化片PP和微波PCB下层芯板的厚度满足如下要求：微波PCB下层芯板的下层金属层作为方形介质波导的短路面，短路面与带状线渐变探针的垂直距离为：四分之一毫米波在方形介质波导中的波长。在上述基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线中，方锥渐变喇叭与空气波导连接后，通过螺钉固定在微波PCB上层芯板的上表面，以保证方形介质波导中的毫米波能量能完全馈入到空气波导中。在上述基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线中，微波多层PCB板的上、下表面分别粘帖一SMT芯片Ⅰ和一SMT芯片Ⅱ，以实现毫米波频段带状线探针天线与电路设计的集成。在上述基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线中，方形介质波导的长边长度、短边长度和高度满足所在频段的标准波导要求，以实现天线阻抗匹配；带状线渐变探针延伸到方形介质波导的正中心；带状线渐变探针中间有一过渡段，过渡段的宽度小于带状线渐变探针的最大宽度，实现天线的中心频率的微调。在上述基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线中，空气波导为一矩形波导；其中，空气波导的长边长度大于方形介质波导的长边长度，空气波导的短边长度大于方形介质波导的短边长度。在上述基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线中，方形渐变喇叭的下底面与空气波导重合，方形渐变喇叭从空气波导向上渐变的过程中，长边长度保持不变，短边渐变到与长边等长。本专利技术具有以下优点：本专利技术公开了一种基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，具有相对带宽大、插损低、驻波小、天线增益大小可调控的优点，且结构简单紧凑、成本低，方便与毫米波芯片集成在微波PCB板上，可作为毫米波MIMO阵列天线，用于毫米波人体安检设备、毫米波通信设备中。附图说明图1是本专利技术实施例中一种基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线的分解示意图；图2是本专利技术实施例中一种基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线的装配示意图；图3是本专利技术实施例中一种方形介质波导的结构示意图；图4是本专利技术实施例中一种带状线渐变探针的结构示意图；图5是本专利技术实施例中一种空气波导的结构示意图；图6是本专利技术实施例中一种方形渐变喇叭的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术公开的实施方式作进一步详细描述。如图1，在本实施例中，该基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，包括：方锥渐变喇叭1、空气波导2、微波PCB上层芯板3、半固化片PP4、微波PCB下层芯板5和金属化过孔6。其中，微波PCB上层芯板3、半固化片PP4、微波PCB下层芯板5和金属化过孔6依次层叠、压合后形成一微波多层PCB板；方锥渐变喇叭1与空气波导2连接后，通过螺钉10固定在微波多层PCB板的上面表，构成毫米波频段带状线探针天线。优选的，在本实施例中，上层芯板3、半固化片PP4和下层芯板5上均预留有与金属化过孔6形状相匹配的通孔，金属化过孔6通过所述通孔、垂直贯穿上层芯板3、半固化片PP4和下层芯板5，形成一个由半固化片介质和芯板介质围成的方形介质波导。优选的，在本实施例中，微波PCB上层芯板3与半固化片PP4构成一带状线传输结构，微波PCB上层芯板3下表面的50欧姆带状线渐变成一带状线渐变探针7。其中，毫米波电磁场能量通过带状线渐变探针7过渡到由微波多层PCB板形成的方形介质波导中，再将能量馈入到空气波导2和渐变方锥喇叭1，最后经过渐变方锥喇叭1将磁场能量辐射出去。优选的，在本实施例中，微波PCB上层芯板3、微波PCB下层芯板5的介电常数与半固化片PP4的介电常数保持一致，以保证方形介质波导中介质均匀。优选的，在本实施例中，半固化片PP4和微波PCB下层芯板5的厚度满足如下要求：微波PCB下层芯板5的下层金属层作为方形介质波导的短路面。其中，短路面与带状线渐变探针7的垂直距离为：四分之一毫米波在方形介质波导中的波长。优选的，如图2，在本实施例中，方锥渐变喇叭1与空气波导2连接后，通过螺钉10固定在微波PCB上层芯板3的上表面，以保证方形介质波导中的毫米波能量能完全馈入到空气波导2中。进一步的，微波多层PCB板的上、下表面分别粘帖一SMT芯片Ⅰ8和一SMT芯片Ⅱ9，以实现毫米波频段带状线探针天线与电路设计的集成。优选的，在本实施例中，如图3，方形介质波导的长边长度、短边长度和高度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，其特征在于，包括：方锥渐变喇叭(1)、空气波导(2)、微波PCB上层芯板(3)、半固化片PP(4)、微波PCB下层芯板(5)和金属化过孔(6)；/n微波PCB上层芯板(3)、半固化片PP(4)、微波PCB下层芯板(5)和金属化过孔(6)依次层叠、压合后形成一微波多层PCB板；/n方锥渐变喇叭(1)与空气波导(2)连接后，通过螺钉(10)固定在微波多层PCB板的上面表，构成毫米波频段带状线探针天线。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，其特征在于，包括：方锥渐变喇叭(1)、空气波导(2)、微波PCB上层芯板(3)、半固化片PP(4)、微波PCB下层芯板(5)和金属化过孔(6)；
微波PCB上层芯板(3)、半固化片PP(4)、微波PCB下层芯板(5)和金属化过孔(6)依次层叠、压合后形成一微波多层PCB板；
方锥渐变喇叭(1)与空气波导(2)连接后，通过螺钉(10)固定在微波多层PCB板的上面表，构成毫米波频段带状线探针天线。
2.根据权利要求1所述的基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，其特征在于，上层芯板(3)、半固化片PP(4)和下层芯板(5)上预留有与金属化过孔(6)形状相匹配的通孔；金属化过孔(6)通过所述通孔、垂直贯穿上层芯板(3)、半固化片PP(4)和下层芯板(5)，形成一个由半固化片介质和芯板介质围成的方形介质波导。
3.根据权利要求2所述的基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，其特征在于，微波PCB上层芯板(3)与半固化片PP(4)构成一带状线传输结构，微波PCB上层芯板(3)下表面的50欧姆带状线渐变成一带状线渐变探针(7)；其中，毫米波电磁场能量通过带状线渐变探针(7)过渡到由微波多层PCB板形成的方形介质波导中，再将能量馈入到空气波导(2)和渐变方锥喇叭(1)，最后经过渐变方锥喇叭(1)将磁场能量辐射出去。
4.根据权利要求2所述的基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，其特征在于，微波PCB上层芯板(3)、微波PCB下层芯板(5)的介电常数与半固化片PP(4)的介电常数保持一致，以保证方形介质波导中介质均匀。
5.根据权利要求3所述的基于微波PCB板的毫米波频段带状线探针天线，其特征在于，半...
【专利技术属性】
技术研发人员：周利苹，朱明，刘昊，许戎戎，孙兆阳，
申请(专利权)人：北京遥测技术研究所，航天长征火箭技术有限公司，北京航天金泰星测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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