通信装置、毫米波全息天线及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:30159806 阅读:18 留言:0更新日期:2021-09-25 15:12
本发明专利技术涉及一种通信装置、毫米波全息天线及其制造方法,毫米波全息天线包括介质基板、接地层与微带线。介质基板的其中一端上设有激励端口,介质基板的另一端上设有负载端口。微带线上沿着其延伸方向上定义出依次间隔的若干个设置区。其中一部分的设置区一一对应地设有若干个第一缝隙开口。第一缝隙开口的长度方向垂直于微带线的延伸方向。在激励端口处施加激励信号时,微带线上的各个第一缝隙开口处均能产生激励,相当于是若干个第一单元天线,若干个第一缝隙开口处的激励会相互叠加,即若干个第一单元天线的辐射方向图叠加,便能形成指定的高增益方向图,以及能实现宽带宽与低剖面,生产工艺较为简单。生产工艺较为简单。生产工艺较为简单。

【技术实现步骤摘要】
通信装置、毫米波全息天线及其制造方法


[0001]本专利技术涉及天线通信
,特别是涉及一种通信装置、毫米波全息天线及其制造方法。

技术介绍

[0002]5G毫米波波束赋形技术一般主要包括:有源相控阵天线波束赋形及全息天线波束赋形。有源相控阵天线波束赋形的优点是采用小间距(小间距一般指天线间间距约为λ
g
可以是中心频点在介质中的波长)方式,形成具有更高空间分辨率的高增益窄细波束,缺点是相控阵天线的馈电网络设计相对复杂,且这整个设备成本较高。全息天线波束赋形指的是基于光学原理,通过改变全息结构的表面阻抗,实现波束方向的控制。全息天线由馈源和全息结构组成。
[0003]传统的对于毫米波全息天线波束赋形技术的研究有较多的方法,有的利用全息波束成形天线技术和变容二极管改变全息结构表面阻抗,实现波束扫描,所得到的产品具有低成本,小尺寸,轻重量,低功耗的优势。有的使用超材料形成全息波束,通过软件的控制实现波束指向和天线极化的控制,可以进行卫星自动识别和跟踪等。还有的采用紧耦合或辐射单元之间小距离实现具有宽带瞬时带宽的可调宽频天线,或采用不同激励方式,例如平行板波导,带状线波导等激励缝隙或贴片天线,通过二极管的开关控制实现全息波束不同的指向。然而,传统的毫米波全息天线无法同时实现宽频带与高增益。

技术实现思路

[0004]基于此,有必要克服现有技术的缺陷,提供一种通信装置、毫米波全息天线及其制造方法,它能够实现宽频带与高增益,工艺简单。
[0005]其技术方案如下:一种毫米波全息天线,所述毫米波全息天线包括:
[0006]介质基板、接地层与微带线,所述介质基板的其中一端上设有激励端口,所述介质基板的另一端上设有负载端口,所述接地层设置于所述介质基板的其中一侧面上,所述微带线设置于所述介质基板的另一侧面上,所述微带线的两端分别与所述激励端口、所述负载端口对应电性连接,所述微带线上沿着其延伸方向上定义出依次间隔的若干个设置区,其中一部分的所述设置区一一对应地设有若干个第一缝隙开口,所述第一缝隙开口的长度方向垂直于所述微带线的延伸方向。
[0007]上述的毫米波全息天线,在激励端口处施加激励信号时,微带线上的各个第一缝隙开口处均能产生激励,相当于是若干个第一单元天线,若干个第一缝隙开口处的激励会相互叠加,即若干个第一单元天线的辐射方向图叠加,便能形成指定的高增益方向图,以及能实现宽带宽与低剖面,生产工艺较为简单。
[0008]在其中一个实施例中,另一部分的所述设置区一一对应地设置有若干个第二缝隙开口;所述第二缝隙开口的长度方向垂直于所述微带线的延伸方向;所述第二缝隙开口的长度小于所述第一缝隙开口的长度,所述第二缝隙开口的宽度小于所述第一缝隙开口的宽
度。
[0009]在其中一个实施例中,若干个所述设置区在沿着所述微带线的延伸方向上等间隔布置。
[0010]在其中一个实施例中,所述微带线为至少两个,至少两个所述微带线间隔地布置于所述介质基板的同一侧面上;所述激励端口与所述负载端口均为至少两个,至少两个所述激励端口与至少两个所述微带线的其中一端一一对应电性连接,至少两个所述负载端口与至少两个所述微带线的另一端一一对应电性连接。
[0011]在其中一个实施例中,所述第一缝隙开口的长度a2为2.9mm~3.1mm,所述第一缝隙开口的宽度为0.3mm~0.5mm,相邻所述设置区的间隔为1.0mm~1.2mm。
[0012]在其中一个实施例中,所述第二缝隙开口的长度a3为1.2mm~1.4mm,所述第二缝隙开口的宽度为0.08mm~0.28mm。
[0013]一种通信装置,所述通信装置包括所述的毫米波全息天线。
[0014]上述的通信装置,在激励端口处施加激励信号时,微带线上的各个第一缝隙开口处均能产生激励,相当于是若干个第一单元天线,若干个第一缝隙开口处的激励会相互叠加,即若干个第一单元天线的辐射方向图叠加,便能形成指定的高增益方向图,以及能实现宽带宽与低剖面,生产工艺较为简单。
[0015]一种所述的毫米波全息天线的制造方法,包括如下步骤:
[0016]基于全息天线的幅度加权原理,得到各个设置区的激励幅度值m;
[0017]将各个设置区的激励幅度值m进行离散处理,离散阈值为t,0<t<1,当设置区的激励幅度值m不小于t时,得到的离散结果M记为1,当设置区的激励幅度值m小于t时,得到的离散结果M记为0;
[0018]根据各个设置区的离散结果M在相应的所述设置区设置第一缝隙开口。
[0019]上述的毫米波全息天线的制造方法,微带线上的各个第一缝隙开口处均能产生激励,相当于是若干个第一单元天线,若干个第一缝隙开口处的激励会相互叠加,即若干个第一单元天线的辐射方向图叠加,便能形成指定的高增益方向图,以及能实现宽带宽与低剖面,生产工艺较为简单。
[0020]在其中一个实施例中,所述的毫米波全息天线的制造方法还包括如下步骤:调整离散阈值t的大小,根据不同离散阈值t得到的毫米波全息天线通过电磁软件仿真得到毫米波全息天线仿真图;将毫米波全息天线仿真图与全息天线的幅度加权理论仿真图进行比对,找到所需的离散阈值t。
[0021]在其中一个实施例中,根据各个设置区的离散结果M在相应的所述设置区设置第一缝隙开口的具体方法包括:若所述设置区的离散结果M为1,则在该设置区设置所述第一缝隙开口;若所述设置区的离散结果M为0,则在该设置区不进行设置所述第一缝隙开口。
[0022]在其中一个实施例中,若所述设置区的离散结果M为0,则在该设置区设置第二缝隙开口。
[0023]在其中一个实施例中,所述的毫米波全息天线的制造方法还包括如下步骤:调整第二缝隙开口的尺寸大小,根据不同尺寸大小的第二缝隙开口得到的毫米波全息天线通过电磁软件仿真得到毫米波全息天线仿真图;通过毫米波全息天线仿真图判断阻抗匹配的改善程度,并确定出第二缝隙开口的尺寸大小。
附图说明
[0024]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1a为本专利技术一实施例的毫米波全息天线上定义出若干个设置区的结构示意图;
[0027]图1b为本专利技术一实施例的毫米波全息天线的俯视图;
[0028]图2为图1b的侧视图;
[0029]图3为本专利技术另一实施例的毫米波全息天线的俯视图;
[0030]图4为本专利技术又一实施例的毫米波全息天线的俯视图;
[0031]图5为本专利技术一实施例的毫米波全息天线在n=64,f=26GHz时与全息天本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波全息天线,其特征在于,所述毫米波全息天线包括:介质基板、接地层与微带线,所述介质基板的其中一端上设有激励端口,所述介质基板的另一端上设有负载端口,所述接地层设置于所述介质基板的其中一侧面上,所述微带线设置于所述介质基板的另一侧面上,所述微带线的两端分别与所述激励端口、所述负载端口对应电性连接,所述微带线上沿着其延伸方向上定义出依次间隔的若干个设置区,其中一部分的所述设置区一一对应地设有若干个第一缝隙开口,所述第一缝隙开口的长度方向垂直于所述微带线的延伸方向。2.根据权利要求1所述的毫米波全息天线,其特征在于,另一部分的所述设置区一一对应地设置有若干个第二缝隙开口;所述第二缝隙开口的长度方向垂直于所述微带线的延伸方向;所述第二缝隙开口的长度小于所述第一缝隙开口的长度,所述第二缝隙开口的宽度小于所述第一缝隙开口的宽度。3.根据权利要求2所述的毫米波全息天线,其特征在于,若干个所述设置区在沿着所述微带线的延伸方向上等间隔布置。4.根据权利要求2所述的毫米波全息天线,其特征在于,所述微带线为至少两个,至少两个所述微带线间隔地布置于所述介质基板的同一侧面上;所述激励端口与所述负载端口均为至少两个,至少两个所述激励端口与至少两个所述微带线的其中一端一一对应电性连接,至少两个所述负载端口与至少两个所述微带线的另一端一一对应电性连接。5.根据权利要求2所述的毫米波全息天线,其特征在于,所述第一缝隙开口的长度a2为2.9mm~3.1mm,所述第一缝隙开口的宽度为0.3mm~0.5mm,相邻所述设置区的间隔为1.0mm~1.2mm。6.根据权利要求2所述的毫米波全息天线,其特征在于,所述第二缝隙开口的长度a3为1.2mm~1.4mm,所述第二缝隙开口的宽度为0.08mm~0....

【专利技术属性】
技术研发人员:高霞高永振朱继宏王英杰伍尚坤杨波
申请(专利权)人:京信网络系统股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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