一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线制造技术

本发明专利技术公开了一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线，涉及天线领域。所述多波束缝隙天线包括：馈电单元和辐射单元，馈电单元基于第一介质基板制作而成，围绕第一介质基板的周边，设有不同方位的多个馈电端口；辐射单元基于第二介质基板制作而成，第二介质基板作为衬底，与第一介质基板进行拼接；第二介质基板与第一介质基板拼接处按照抛物面形状制作成抛物面，第二介质基板远离抛物面的一侧蚀刻有矩形缝隙；第一介质基板的介电常数与第二介质基板的介电常数不同。本发明专利技术不仅使得多波束缝隙天线具有更大的灵活性，而且有助于缩短天线设计、制作周期，间接降低了天线的成本，对多波束天线的周期、成本的控制非常可观的，具有很高的实用性价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线
本专利技术涉及天线领域，特别是涉及一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线。
技术介绍
随着5G技术的普及，毫米波多波束天线得到了广泛的研究，毫米波多波束天线在移动卫星通信、汽车雷达、移动终端等各个领域具有广阔的应用前景。在5G移动终端等设备上使用的天线要求波束扫描能力强、制作成本低、周转时间短、波束调谐方案简单。但目前的多波束天线在制作好之后，其性能也随之确定，例如：多波束天线工作时可以覆盖的角度、工作频率等基本就固定了。假若需要改变天线的性能，则需要重新设计天线并重新制作，导致整个天线的设计、制作周期较长，间接提高了多波束天线的成本。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线。本专利技术实施例提供一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线，所述多波束缝隙天线包括：馈电单元和辐射单元；所述馈电单元基于第一介质基板制作而成，围绕所述第一介质基板的周边，设有不同方位的多个馈电端口；所述辐射单元基于第二介质基板制作而成，所述第二介质基板作为衬底，与所述第一介质基板进行拼接；所述第二介质基板与所述第一介质基板拼接处按照抛物面形状制作成抛物面，以起到抛物面透镜的作用；所述第二介质基板远离所述抛物面的一侧蚀刻有矩形缝隙；所述第一介质基板的上下表面镀铜箔，所述第一介质基板开设有多个金属化过孔，所述第一介质基板的金属化过孔从所述多个馈电端口至所述抛物面方向开设；所述第二介质基板的上下表面镀铜箔，所述第二介质基板开设有多个金属化过孔，所述第二介质基板的金属化过孔从所述矩形缝隙至所述抛物面方向开设；其中，所述第一介质基板的介电常数与所述第二介质基板的介电常数不同；根据所述多波束缝隙天线的波束指向需求不同，确定所述第二介质基板上抛物面的参数也不同；根据所述多波束缝隙天线的工作频率需求不同，确定所述第二介质基板的介电常数也不同；所述第二介质基板上抛物面的参数不同，或者所述第二介质基板的介电常数不同时，对应的第二介质基板也需要更换为不同的介质基板。可选地，所述矩形缝隙包括：m*n矩阵，所述m*n矩阵中每一个元素对应一个子矩形缝隙；根据所述多波束缝隙天线的增益需求不同，确定所述m*n矩阵中元素的数量也不同。可选地，所述第一介质基板与所述第二介质基板拼接处形成空气隙；所述空气隙小于预设值。可选地，所述第一介质基板包括：RogersRT/duroid5880，所述第一介质基板的介电常数为2.2。可选地，所述第二介质基板包括：RogersRT/duroid6002，所述第二介质基板的介电常数为2.94。可选地，所述空气隙采用铜箔进行密封。可选地，所述第一介质基板与所述第二介质基板拼接后，采用外部固定件进行固定；所述矩形缝隙外露，不被所述外部固定件遮挡。可选地，所述第一介质基板和所述第二介质基板的厚度相同。可选地，所述镀铜箔的铜箔厚度为0.035毫米。可选地，所述第一介质基板和所述第二介质基板的厚度均为0.508毫米。本专利技术提供的多波束缝隙天线，包括：馈电单元和辐射单元；馈电单元基于第一介质基板制作而成，围绕第一介质基板的周边，设有不同方位的多个馈电端口；辐射单元基于第二介质基板制作而成，第二介质基板作为衬底，与第一介质基板进行拼接；第二介质基板与第一介质基板拼接处按照抛物面形状制作成抛物面，以起到抛物面透镜的作用。这样的抛物面形状可以作为多波束形成网络，由此来产生天线的多个不同方向波束指向，即天线工作时覆盖的角度可以根据抛物面的参数决定。当需要不同覆盖角度时，只需要更换不同抛物面参数的第二介质基板即可，不再需要重新设计天线以及重新制作天线。第二介质基板远离抛物面的一侧蚀刻有矩形缝隙；第一介质基板的介电常数与第二介质基板的介电常数不同；根据多波束缝隙天线的工作频率需求不同，确定第二介质基板的介电常数也不同。当需要不同工作频率时，只需要更换不同介电常数的第二介质基板即可，不再需要重新设计天线以及重新制作天线。本专利技术的多波束缝隙天线，根据所需求的不同性能，只需对应更换不同的第二介质基板，即，本专利技术多波束缝隙天线的衬底可以互换，不再需要重新设计天线以及重新制作天线。不仅使得多波束缝隙天线具有更大的灵活性，而且有助于缩短天线设计、制作周期，间接降低了天线的成本，尤其是应用在大规模生产的行业中，对多波束天线的周期、成本的控制非常可观的，具有很高的实用性价值。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1是本专利技术实施例一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线的正面示意图；图2是本专利技术实施例一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线的背面示意图；图3是本专利技术实施例中多波束缝隙天线#1、#2、#3三个馈电端口工作时的s参数曲线图；图4是本专利技术实施例中多波束缝隙天线中部分馈电端口工作时相互耦合的S参数曲线图；图5是本专利技术实施例中多波束缝隙天线中馈电端口工作时的增益、辐射效率参数曲线图；图6是本专利技术实施例中多波束缝隙天线中馈电端口工作时的方向图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，并不用于限定本专利技术。参照图1，示出了本专利技术实施例一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线的正面示意图，该多波束缝隙天线包括：馈电单元10和辐射单元20。由于馈电单元10和辐射单元20实质上是拼接的，也即两者是可以简便拆开的，因此两者之间会存在空气隙30。馈电单元10基于第一介质基板制作而成，围绕第一介质基板的周边，设有不同方位的多个馈电端口，如图1中示例性的示出了5个馈电端口#1、#2、#3、#4、#5。这五个馈电口位于不同的方位，使得本专利技术的多波束缝隙天线从不同方位进行电磁波收发。第一介质基板的上下表面均镀铜箔，第一介质基板开设有多个金属化过孔101，第一介质基板的金属化过孔101从多个馈电端口至第二介质基板上的抛物面201方向开设。由图1中可以知晓，实质上金属化过孔101的排列方式对应着每个馈电端口与抛物面201之间电磁波的传播途径。辐射单元20基于第二介质基板制作而成，第二介质基板作为衬底，与第一介质基板进行拼接；第二介质基板与第一介质基板拼接处按照抛物面形状制作成抛物面201，该抛物面201可以起到抛物面透镜的作用，其作为多波束形成网络，由此来产生多波束缝隙天线的多个不同方向波束指向，即，多波束缝隙天线工作时覆盖的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线，其特征在于，所述多波束缝隙天线包括：馈电单元和辐射单元；/n所述馈电单元基于第一介质基板制作而成，围绕所述第一介质基板的周边，设有不同方位的多个馈电端口；/n所述辐射单元基于第二介质基板制作而成，所述第二介质基板作为衬底，与所述第一介质基板进行拼接；/n所述第二介质基板与所述第一介质基板拼接处按照抛物面形状制作成抛物面，以起到抛物面透镜的作用；/n所述第二介质基板远离所述抛物面的一侧蚀刻有矩形缝隙；/n所述第一介质基板的上下表面镀铜箔，所述第一介质基板开设有多个金属化过孔，所述第一介质基板的金属化过孔从所述多个馈电端口至所述抛物面方向开设；/n所述第二介质基板的上下表面镀铜箔，所述第二介质基板开设有多个金属化过孔，所述第二介质基板的金属化过孔从所述矩形缝隙至所述抛物面方向开设；/n其中，所述第一介质基板的介电常数与所述第二介质基板的介电常数不同；/n根据所述多波束缝隙天线的波束指向需求不同，确定所述第二介质基板上抛物面的参数也不同；/n根据所述多波束缝隙天线的工作频率需求不同，确定所述第二介质基板的介电常数也不同；/n所述第二介质基板上抛物面的参数不同，或者所述第二介质基板的介电常数不同时，对应的第二介质基板也需要更换为不同的介质基板。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于抛物面的衬底互换多波束缝隙天线，其特征在于，所述多波束缝隙天线包括：馈电单元和辐射单元；
所述馈电单元基于第一介质基板制作而成，围绕所述第一介质基板的周边，设有不同方位的多个馈电端口；
所述辐射单元基于第二介质基板制作而成，所述第二介质基板作为衬底，与所述第一介质基板进行拼接；
所述第二介质基板与所述第一介质基板拼接处按照抛物面形状制作成抛物面，以起到抛物面透镜的作用；
所述第二介质基板远离所述抛物面的一侧蚀刻有矩形缝隙；
所述第一介质基板的上下表面镀铜箔，所述第一介质基板开设有多个金属化过孔，所述第一介质基板的金属化过孔从所述多个馈电端口至所述抛物面方向开设；
所述第二介质基板的上下表面镀铜箔，所述第二介质基板开设有多个金属化过孔，所述第二介质基板的金属化过孔从所述矩形缝隙至所述抛物面方向开设；
其中，所述第一介质基板的介电常数与所述第二介质基板的介电常数不同；
根据所述多波束缝隙天线的波束指向需求不同，确定所述第二介质基板上抛物面的参数也不同；
根据所述多波束缝隙天线的工作频率需求不同，确定所述第二介质基板的介电常数也不同；
所述第二介质基板上抛物面的参数不同，或者所述第二介质基板的介电常数不同时，对应的第二介质基板也需要更换为不同的介质基板。


2.根据权利要求1所述的多波束缝隙天线，其特征在于，所述矩形缝隙包括：m*n矩阵，所述m*n矩阵中每一个元素对应一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冰，刘峻麟，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51