一种超宽带能量选择天线制造技术

本申请属于天线技术领域，涉及一种超宽带能量选择天线，包括：介质基板、设在介质基板顶部的第一金属层以及设在介质基板底部的第二金属层；第一金属层与第二金属层形成对拓天线；第一金属层的中部具有线形的第一加载段，第二金属层的中部具有线形的第二加载段；第一加载段上设有第一排线，第二加载段上设有与第一排线对应的第二排线，且第二排线位于对应第一排线的正下方；第一排线上设有二极管A，第二排线上设有与二极管A对应的二极管B，二极管A与二极管B的方向相反；第一排线上靠近二极管A的一端与对应第二排线上靠近二极管B的一端电连接。本申请能够提供良好的超宽带工作性能和整个频段的防护效果。整个频段的防护效果。整个频段的防护效果。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带能量选择天线


[0001]本申请涉及天线
，特别是涉及一种超宽带能量选择天线。

技术介绍

[0002]随着高强度辐射场的威胁日益严峻，如何实现对电子系统的保护同时保持其正常工作引起了学者的广泛关注。天线作为各种射频和微波系统的前门，是实现将自由空间中电磁场转换到微波电路中导行波的主要通道。高强度辐射场入射经过前门耦合，很可能产生浪涌电压和电流，因此与天线相关的电子系统极易受到损伤甚至摧毁。
[0003]目前针对高强度辐射场的防护手段主要有：能量选择表面、大功率限幅器以及能量选择天线。
[0004]然而，现有技术防护手段在工作频段上十分有限，大多集中在一个波段，带宽仅为0.1GHz左右，无法满足高频段多频段电子系统的防护需求。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种超宽带能量选择天线，能够在超宽带的范围内提供良好的工作性能，同时在此基础上可以实现在整个频段范围内良好的防护效果。
[0006]一种超宽带能量选择天线，包括：介质基板、设在所述介质基板顶部的第一金属层以及设在所述介质基板底部的第二金属层；
[0007]所述第一金属层与所述第二金属层形成对拓天线；
[0008]所述第一金属层的中部具有线形的第一加载段，所述第二金属层的中部具有线形的第二加载段；
[0009]所述第一加载段上设有第一排线，所述第二加载段上设有与所述第一排线对应的第二排线，且所述第二排线位于对应所述第一排线的正下方；
[0010]所述第一排线上设有二极管A，所述第二排线上设有与所述二极管A对应的二极管B，所述二极管A与所述二极管B的方向相反；
[0011]所述第一排线上靠近二极管A的一端与对应所述第二排线上靠近二极管B的一端电连接。
[0012]在一个实施例中，所述第一排线关于天线的竖直中心线垂直等分；
[0013]所述第一排线上对称设有两个方向相反的二极管A。
[0014]在一个实施例中，当所述第一排线的数量为3个以上时，相邻两条第一排线的距离相等。
[0015]在一个实施例中，所述第一排线的数量为4至8条。
[0016]在一个实施例中，所述第一加载段与所述第二加载段重合的部分形成过渡结构；
[0017]所述第一排线的长度小于或等于所述过渡结构宽度的五倍。
[0018]在一个实施例中，所述第一排线的宽度范围是0.15mm至1mm。
[0019]在一个实施例中，所述第二加载段上对应所述过渡结构的部分为第二过渡段；
[0020]所述第二金属层包括：第二巴伦，所述第二巴伦的顶部与所述第二过渡段的底部相连；
[0021]所述第二巴伦为矩形结构，且所述第二巴伦上靠近所述第二过渡段的位置设有对称的弧形切槽。
[0022]在一个实施例中，所述弧形切槽的圆心设在所述介质基板边缘且与所述第二过渡段底部高度一致的位置，所述弧形切槽的半径为所述过渡结构宽度的20至25倍。
[0023]在一个实施例中，所述第一加载段上对应所述过渡结构的部分为第一过渡段；
[0024]所述第一金属层包括：第一巴伦，所述第一巴伦的顶部与所述第一过渡段的底部相连；
[0025]所述第一巴伦为塔式结构。
[0026]在一个实施例中，所述介质基板上与所述第一排线两端对应且不与所述第一金属层重合的位置设有垂直贯穿所述介质基板的通孔，孔壁上设有金属层。
[0027]上述超宽带能量选择天线，在对拓天线上设置了线形的第一加载段和线形的第二加载段，形成了弱电场，在第一加载段和第二加载段上分别设置了第一排线和第二排线，并在第一排线和第二排线上分别设置了二极管A和二极管B，并利用二极管在正常电磁波信号入射时断开而在高强度电磁波信号入射时导通的特性，从而实现了天线超宽带的防护效果，同时减弱了对原来天线性能的影响；本申请将二极管设置在线形的第一加载段以及线形的第二加载段形成的10000
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20000v/m相对较弱的电场中，在很大程度上避免了由于二极管加载而引入的寄生参数对高频性能的影响，避免了匹配效果的变差，从而在不减弱原来天线性能的基础上实现了超宽带(4
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16GHz，C频段、X频段以及Ku频段)的防护效果。
附图说明
[0028]图1为一个实施例中超宽带能量选择天线的立体示意图；
[0029]图2为一个实施例中超宽带能量选择天线的细节示意图；
[0030]图3为一个实施例中超宽带能量选择天线的细节示意图；
[0031]图4为一个实施例中超宽带能量选择天线的等效电路模型图；
[0032]图5为一个实施例中超宽带能量选择天线在工作状态和防护状态时增益曲线图以及屏蔽效能曲线图；
[0033]图6为一个实施例中超宽带能量选择天线在正常工作和防护两种状态下的反射系数图；
[0034]图7为一个实施例中超宽带能量选择天线在4GHz频点下的E面和H面方向图，图7(a)为E面，图7(b)为H面；
[0035]图8为一个实施例中超宽带能量选择天线在8GHz频点下的E面和H面方向图，图8(a)为E面，图8(b)为H面；
[0036]图9为一个实施例中超宽带能量选择天线在12GHz频点下的E面和H面方向图，图9(a)为E面，图9(b)为H面；
[0037]图10为一个实施例中超宽带能量选择天线在16GHz频点下的E面和H面方向图，图10(a)为E面，图10(b)为H面。
[0038]附图标记：
[0039]1第一金属层，11第一辐射结构，12第一过渡段，13第一巴伦，14第一排线，15二极管A；
[0040]2第二金属层，21第二辐射结构，22第二过渡段，23第二巴伦，24第二排线，25二极管B；
[0041]3介质基板，31馈电端口，32金属过孔；
[0042]x长度方向，y宽度方向，z高度方向。
具体实施方式
[0043]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。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。
[0044]需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0045]另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多组”的含义是至少两组，例如两组，三组等，除非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带能量选择天线，其特征在于，包括：介质基板、设在所述介质基板顶部的第一金属层以及设在所述介质基板底部的第二金属层；所述第一金属层与所述第二金属层形成对拓天线；所述第一金属层的中部具有线形的第一加载段，所述第二金属层的中部具有线形的第二加载段；所述第一加载段上设有第一排线，所述第二加载段上设有与所述第一排线对应的第二排线，且所述第二排线位于对应所述第一排线的正下方；所述第一排线上设有二极管A，所述第二排线上设有与所述二极管A对应的二极管B，所述二极管A与所述二极管B的方向相反；所述第一排线上靠近二极管A的一端与对应所述第二排线上靠近二极管B的一端电连接。2.根据权利要求1所述的超宽带能量选择天线，其特征在于，所述第一排线关于天线的竖直中心线垂直等分；所述第一排线上对称设有两个方向相反的二极管A。3.根据权利要求2所述的超宽带能量选择天线，其特征在于，当所述第一排线的数量为3个以上时，相邻两条第一排线的距离相等。4.根据权利要求3所述的超宽带能量选择天线，其特征在于，所述第一排线的数量为4至8条。5.根据权利要求1至4任一项所述的超宽带能量选择天线，其特征在于，所述第一加载段与所述第二加载段重合的部分形成过...

【专利技术属性】
技术研发人员：康福乐，刘培国，黄贤俊，查淞，林铭团，邓博文，倪啸程，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：