一种开槽间隙波导天线及其制备方法技术

本申请提供了一种开槽间隙波导天线及其制备方法。所述开槽间隙波导天线包括依次层叠设置的辐射层、背腔层和馈电层；所述辐射层包括第一导电板；所述第一导电板上设有若干辐射缝隙；所述背腔层包括第二导电板和若干设立在所述第二导电板表面的第一导电针；所述第一导电针围合形成第一波导腔体；所述第二导电板上设有背腔缝隙；所述馈电层包括第三导电板和若干设立在所述第三导电板表面的第二导电针；所述第二导电针围合形成第二波导腔体。所述开槽间隙波导天线的辐射效果良好，并且设计复杂度小，加工成本较低，适合大规模工业化生产。适合大规模工业化生产。适合大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种开槽间隙波导天线及其制备方法


[0001]本申请涉及天线
，特别是一种开槽间隙波导天线及其制备方法。

技术介绍

[0002]间隙波导技术是最近提出的一种实现高性能指标的替代微波元件技术。目前，有两种实现间隙波导的通用方法。在第一种方法中，通过铣削成的金属块以形成充当人造磁导体的导引层以产生间隙波导，在该方法中，由于所产生的波导由相对较厚的金属部件制成，并且由空气填充，因此它拥有非常低的电磁损耗。在第二种方法中，使用传统的印刷电路板工艺来实现间隙波导，在该方法中，所需的导磁体结构通常由电磁带隙结构制成，例如印刷在印刷电路板上的蘑菇型谐振器，因此它重量轻且结构紧凑，同时制造简单且价格便宜。
[0003]但是，在第一种方法中，金属块波导虽然具有低损耗的特点，但是其在毫米波的应用中对于多层金属结合的紧密性、加工误差度等要求过高，且组装时存在金属贴面间的电磁波泄露，市场上已有的多层金属片层压技术在很大程度上解决了金属块波导稳定性差的问题，但是该多层金属片层压技术的加工成本异常高昂，并不适合大量工业化生产。在第二种方法中，制备得到的间隙波导由相对薄的金属谐振器组成，并且由有损耗的基底介质填充，因此，在基底和基片之间仍存在一定的传输损耗。

技术实现思路

[0004]鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种开槽间隙波导天线及其制备方法，包括：一种开槽间隙波导天线，包括：依次层叠设置的辐射层、背腔层和馈电层；所述辐射层包括第一导电板；所述第一导电板上设有若干辐射缝隙；所述背腔层包括第二导电板和若干设立在所述第二导电板表面的第一导电针；所述第一导电针围合形成第一波导腔体；所述第二导电板上设有背腔缝隙；所述馈电层包括第三导电板和若干设立在所述第三导电板表面的第二导电针；所述第二导电针围合形成第二波导腔体；当射频能量通过所述开槽间隙波导天线时，所述射频能量依次通过所述第二波导腔体、所述背腔缝隙、所述第一波导腔体和所述辐射缝隙向外输出。
[0005]优选的，所述第一导电板的内部设有至少一层第一绝缘层；所述第一导电板的表面设有第一金属镀层；所述第二导电板的内部设有至少一层第二绝缘层；所述第二导电板的表面设有第二金属镀层；所述第三导电板的内部设有至少一层第三绝缘层；所述第三导电板的表面设有第三金属镀层。
[0006]优选的，当所述第一绝缘层的数量大于一层时，相邻的所述第一绝缘层之间设有第一导电层；当所述第二绝缘层的数量大于一层时，相邻的所述第二绝缘层之间设有第二导电层；当所述第三绝缘层的数量大于一层时，相邻的所述第三绝缘层之间设有第三导电层。
[0007]优选的，所述馈电层还包括若干设立在所述第二导电板表面的馈电针；所述馈电针的端部贯穿并延伸至所述第二导电板的另一侧。
[0008]优选的，所述第一导电针和所述第二导电针的高度分别为所述开槽间隙波导天线工作波长的1/3。
[0009]优选的，所述辐射缝隙间隔设置在所述第一导电板长度方向中心线的两侧。
[0010]优选的，相邻的所述辐射缝隙在所述第一导电板长度方向上的距离为所述开槽间隙波导天线工作波长的1/2。
[0011]优选的，所述背腔缝隙设置在所述第二导电板宽度方向的中心线上。
[0012]优选的，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层的材质分别为玻璃纤维环氧树脂；所述第一金属镀层、所述第二金属镀层和所述第三金属镀层的材质分别为铜。
[0013]一种如上述任一项所述的开槽间隙波导天线的制备方法，包括：将第一导电针的端部插设在所述第二导电板的第一安装通孔内，并将所述第一导电针与所述第二导电板焊接固定；将第二导电针的端部插设在所述第三导电板的第二安装通孔内，并将所述第二导电针与所述第三导电板焊接固定；将所述第一导电板、所述第一导电针、所述第二导电板、所述第二导电针和所述第三导电板依次层叠放置并连接固定，得到所述开槽间隙波导天线。
[0014]本申请具有以下优点：在本申请的实施例中，通过依次层叠设置的辐射层、背腔层和馈电层；所述辐射层包括第一导电板；所述第一导电板上设有若干辐射缝隙；所述背腔层包括第二导电板和若干设立在所述第二导电板表面的第一导电针；所述第一导电针围合形成第一波导腔体；所述第二导电板上设有背腔缝隙；所述馈电层包括第三导电板和若干设立在所述第三导电板表面的第二导电针；所述第二导电针围合形成第二波导腔体；当射频能量通过所述开槽间隙波导天线时，所述射频能量依次通过所述第二波导腔体、所述背腔缝隙、所述第一波导腔体和所述辐射缝隙向外输出，所述开槽间隙波导天线的辐射效果良好，并且设计复杂度小，加工成本较低，适合大规模工业化生产。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的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申请的一些实施例，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。
[0016]图1是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线的立体结构示意图；图2是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线的爆炸结构示意图；图3是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线的侧面结构示意图；图4是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线的局部结构示意图；图5是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线的实物加工图；图6是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线的实物加工图；图7是本申请一实施例提供的一种参考天线的实物加工图；
图8是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线和参考天线仿真的反射系数随频率的变化曲线；图9是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线和参考天线在H平面中仿真的共极化和交叉极化的辐射方向图；图10是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线仿真和测量的反射系数随频率的变化曲线；图11是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线和参考天线在H平面中测量的共极化的辐射方向图；图12是本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线的制备方法的步骤流程图。
[0017]说明书附图中的附图标记如下：100、辐射层；110、第一导电板；200、背腔层；210、第二导电板；211、第二绝缘层；212、第二金属镀层；213、第一导电镀层；220、第一导电针；221、第一导电柱；222、第一装配环；300、馈电层；310、第三导电板；320、第二导电针；400、焊料。
具体实施方式
[0018]为使本申请的所述目的、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申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]参照图1
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4，示出了本申请一实施例提供的一种开槽间隙波导天线，包括：依次层叠设置的辐射层100、背腔层200和馈电层300；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开槽间隙波导天线，其特征在于，包括：依次层叠设置的辐射层、背腔层和馈电层；所述辐射层包括第一导电板；所述第一导电板上设有若干辐射缝隙；所述背腔层包括第二导电板和若干设立在所述第二导电板表面的第一导电针；所述第一导电针围合形成第一波导腔体；所述第二导电板上设有背腔缝隙；所述馈电层包括第三导电板和若干设立在所述第三导电板表面的第二导电针；所述第二导电针围合形成第二波导腔体；当射频能量通过所述开槽间隙波导天线时，所述射频能量依次通过所述第二波导腔体、所述背腔缝隙、所述第一波导腔体和所述辐射缝隙向外输出。2.根据权利要求1所述的开槽间隙波导天线，其特征在于，所述第一导电板的内部设有至少一层第一绝缘层；所述第一导电板的表面设有第一金属镀层；所述第二导电板的内部设有至少一层第二绝缘层；所述第二导电板的表面设有第二金属镀层；所述第三导电板的内部设有至少一层第三绝缘层；所述第三导电板的表面设有第三金属镀层。3.根据权利要求2所述的开槽间隙波导天线，其特征在于，当所述第一绝缘层的数量大于一层时，相邻的所述第一绝缘层之间设有第一导电层；当所述第二绝缘层的数量大于一层时，相邻的所述第二绝缘层之间设有第二导电层；当所述第三绝缘层的数量大于一层时，相邻的所述第三绝缘层之间设有第三导电层。4.根据权利要求1所述的开槽间隙波导天线，其特征在于，所述馈电层还包括若干设立在所述第二导电板表面的馈电针；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永明，陈国胜，蒋溱，
申请(专利权)人：盛纬伦深圳通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：