毫米波太赫兹辐射源阵列天线制造技术

本申请公开了一种毫米波太赫兹辐射源阵列天线，该天线由金属底板及金属缝隙阵列板构成，金属底板与金属缝隙阵列板连接的一端包含由多个周期性排布的金属筋和多个波导口，周期性排布的金属筋等效于周期性分布的电容膜片；波导口用于连接馈电波导，而馈电波导用于传输毫米波太赫兹信号；如此，本申请的毫米波太赫兹辐射源阵列天线可以通过金属底板上的波导口直接与馈电波导连接，可利用经过功放芯片放大的毫米波太赫兹信号进行馈电，不需要经过任何如合成网络之类的模块，有效减少了传输路径，从而减少了传输损耗，而传输损耗的降低，加大输入至毫米波太赫兹辐射源阵列天线的输入功率，提高毫米波太赫兹辐射源阵列天线输出的太赫兹辐射波束的增益。太赫兹辐射波束的增益。太赫兹辐射波束的增益。

【技术实现步骤摘要】
毫米波太赫兹辐射源阵列天线


[0001]本申请涉及天线
，更具体地说，涉及一种毫米波太赫兹辐射源阵列天线。

技术介绍

[0002]为了满足通信及雷达的发展需求，通信及雷达的频率朝着更高频段发展，已由微波发展到了毫米波太赫兹频段。在通信、雷达具体应用系统中，为了实现更高精度探测或更远距离通信，常采用高增益天线。其中，阵列天线是实现宽带和高增益的一种有效方法，平板波导缝隙阵列天线具有低损耗、易于制造和集成度高等优点，可应用于毫米波和太赫兹天线设计中。
[0003]但现有技术中的平板波导缝隙阵列天线需要通过功放功率合成网络与功放芯片连接，因而，平板波导缝隙阵列天线的馈电为功放功率合成网络，而，在经过功放功率合成网络后，必然造成合成损耗，降低平板波导缝隙阵列天线的增益。因而，如何提高平板波导缝隙阵列天线的增益成为了本领域人员所关注的重点。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种毫米波太赫兹辐射源阵列天线，用于避免功率合成网络所带来的损耗、提高平板波导缝隙阵列天线的增益和带宽。
[0005]为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0006]一种毫米波太赫兹辐射源阵列天线，包括金属底板及金属缝隙阵列板；
[0007]所述金属底板与所述金属缝隙阵列板连接的一端上包含由多个周期性排布的金属筋和多个波导口，其中，所述周期性排布的金属筋等效于周期性分布的电容膜片；
[0008]每个所述波导口用于连接对应的馈电波导，所述馈电波导用于传输毫米波太赫兹信号。
[0009]可选的，所述波导口等间隔分布于所述金属底板。
[0010]可选的，金属底板中包含有矩形空腔；
[0011]多个等长的所述金属筋等间隔平行分布于所述金属底板的矩形空腔中，形成高阶模腔体；
[0012]多个经过切分后的金属筋避免与波导口干涉。
[0013]可选的，所述波导口长边的尺寸大于0.5个真空波长。
[0014]可选的，所述金属缝隙阵列板包括多个纵向分布的缝隙模块；
[0015]每个缝隙模块设置有两个左右对称的缝隙单元，每个缝隙单元包括两列纵向交错排布的缝隙孔；
[0016]同一列的缝隙孔纵向等间隔排布。
[0017]可选的，两个纵向相邻缝隙孔的间隔及两个相邻金属筋之间的间隔与波长相比拟。
[0018]可选的，同一列中相邻缝隙孔的间隔小于0.5个真空波长。
[0019]可选的，所述金属底板中包含多个周期性平行分布的等长金属筋；
[0020]所述金属缝隙阵列板包含多行缝隙孔；
[0021]缝隙孔的行数与所述金属筋的个数相同。
[0022]从上述的技术方案可以看出，本申请提供的毫米波太赫兹辐射源阵列天线由金属底板及金属缝隙阵列板构成，所述金属底板与所述金属缝隙阵列板连接的一端上包含由多个周期性排布的金属筋和多个波导口，其中，所述周期性排布的金属筋等效于周期性分布的电容膜片；每个波导口用于连接对应的馈电波导，而每个所述馈电波导用于毫米波太赫兹信号；如此，本申请的毫米波太赫兹辐射源阵列天线可以通过金属底板上的波导口直接与馈电波导连接，可直接利用毫米波太赫兹信号进行馈电，各个波导口以及其对应的馈电波导直接将毫米波太赫兹信号传输至本申请的毫米波太赫兹辐射源阵列天线，不需要经过任何如合成网络之类的模块，从而减少了合成损耗，且有效减少了传输路径，从而减少了传输损耗，而传输损耗及合成损耗的降低，使得输入至毫米波太赫兹辐射源阵列天线的输入功率能够加大，进一步提高毫米波太赫兹辐射源阵列天线输出的太赫兹辐射波束的增益。另外，周期性电容膜片设置于金属底板中能够增宽波导缝隙的工作宽带。
[0023]综上，通过本申请能够利用波导口实现多端口输入，避免了功率合成网络所带来的损耗，通过周期电容膜片加载有效的展宽了波导缝隙的工作宽带。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请实施例提供的一种毫米波太赫兹辐射源阵列天线的结构示意图；
[0026]图2为本申请实施例提供的一种缝隙模块的结构示意图；
[0027]图3为本申请实施例提供的一种16个波导口的毫米波太赫兹辐射源阵列天线的结构示意图；
[0028]图4为本申请实施例提供的一种32个波导口的毫米波太赫兹辐射源阵列天线的结构示意图；
[0029]图5a为本申请实施例提供的一种波导口个数为8时，毫米波太赫兹辐射源阵列天线的电场强度分布图；
[0030]图5b为本申请实施例提供的又一种波导口个数为8时，毫米波太赫兹辐射源阵列天线的电场强度分布图；
[0031]图5c为本申请实施例提供的又又一种波导口个数为8时，毫米波太赫兹辐射源阵列天线的电场强度分布图；
[0032]图6为本申请实施例提供的一种毫米波太赫兹辐射源阵列天线的增益随频率变化图；
[0033]图7为本申请实施例提供的一种毫米波太赫兹辐射源阵列天线的S参数实验图；
[0034]图8a为本申请实施例提供的一种频率点为0.13THz的毫米波太赫兹辐射源阵列天线的方向图；
[0035]图8b为本申请实施例提供的一种频率点为0.14THz的毫米波太赫兹辐射源阵列天线的方向图；
[0036]图8c为本申请实施例提供的一种频率点为0.15THz的毫米波太赫兹辐射源阵列天线的方向图；
[0037]其中，图1及图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0038]金属底板1、金属缝隙阵列板2、金属筋3、波导口4、高阶模腔体5、缝隙孔6、缝隙模块7、缝隙单元8。
具体实施方式
[0039]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
[0040]接下来结合附图对本申请的毫米波太赫兹辐射源阵列天线进行详细介绍，需要说明的是，本申请的附图所示的结构物的方向是考虑说明的容易理解度而设定的，并不对本公开的实施方式在实际实施时的方向进行任何限制。并且，附图所示的结构物的整体或一部分的形状以及大小也不限制实际的形状以及大小。
[0041]参见图1，可以发现，本申请的毫米波太赫兹辐射源阵列天线由金属底板1及金属缝隙阵列板2构成。
[0042]在金属底板1靠近金属缝隙阵列板2的一端上，存在多个波导口4及周期性排布的金属筋3，其中，周期性排布的金属筋3相当于周期性排布的电容膜片。
[0043]该波导口4可用于连接能够传输毫米波太赫兹信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波太赫兹辐射源阵列天线，其特征在于，包括金属底板及金属缝隙阵列板；所述金属底板与所述金属缝隙阵列板连接的一端上包含由多个周期性排布的金属筋以及多个波导口，其中，所述周期性排布的金属筋等效于周期性分布的电容膜片；每个所述波导口用于连接对应的馈电波导，所述馈电波导用于传输毫米波太赫兹信号。2.根据权利要求1所述的毫米波太赫兹辐射源阵列天线，其特征在于，所述多个波导口等间隔分布于所述金属底板。3.根据权利要求1所述的毫米波太赫兹辐射源阵列天线，其特征在于，金属底板中包含有矩形空腔；多个等长的所述金属筋等间隔平行分布于所述金属底板的矩形空腔中，形成高阶模腔体；多个经过切分后的金属筋避免与波导口干涉。4.根据权利要求1所述的毫米波太赫兹辐射源阵列天线，其特征在于，所述波导口长边...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏，刘路飞，
申请(专利权)人：广东大湾区空天信息研究院，
类型：发明
国别省市：