本发明专利技术设计了一种低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列，包括共面波导的馈电网络结构、毫米波磁电偶极子天线阵列、共面波导到接地共面波导的转接结构，天线阵列结构与共面波导馈电网络结构在同一个介质层面，且整个天线结构只用了一层介质基片，天线整体结构具有低剖面、结构简单和易集成等特点。为了方便实际加工测试，还引入了共面波导与接地共面波导转接结构，又因磁电偶极子天线自身特点，该天线阵列展现出良好的性能；所得到的毫米波天线整体结构剖面低、结构简单且在同一介质基片层，解决了现有天线结构复杂、成本高、集成度低等问题，适用于毫米波无线通信应用，丰富了该类天线的应用场景。应用场景。应用场景。
【技术实现步骤摘要】
一种低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列
[0001]本专利技术属于微波毫米波领域，具体涉及一种低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列。
技术介绍
[0002]基于互补源原理设计的磁电偶极子天线自身具有的低交叉极化、低后瓣及宽带特性，使其成为众多无线通信系统的最佳天线选择，但其立体结构、剖面较高、体积较大的缺点也是显而易见的，这与当前各类电子信息系统普遍追求的小型化、集成化和一体化设计理念是不相符的，严重制约了此类天线的应用范围。目前，已有的低剖面设计方法主要是围绕垂直金属壁展开，同时存在少量在地板设置曲流缝的低剖面设计，结构复杂，很难直接应用于其他极化方式的磁电偶极子的天线。
技术实现思路
[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：磁电偶极子天线结构立体、剖面较高的缺点严重制约了它的应用范围。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列，包括设置在一个介质基片上的馈电网络结构、毫米波磁电偶极子天线阵列，馈电网络结构包括设置在介质基片一面上呈直线状的第一中心导体带、以及在介质基片一面上第一中心导体带两侧的第一接地导体带、第二接地导体带；
[0006]毫米波磁电偶极子天线阵列包括设置在介质基片上的预设数量天线单元，各天线单元结构相同，各天线单元分别均包括设置在介质基片另一面上的金属贴片单元、设置在第一接地导体带上与天线单元位置对应的呈直线状的第一缝隙、以及设置在第二接地导体带上与天线单元位置对应的呈直线状的第二缝隙；第一缝隙中沿其所在直线方向的中心线与第二缝隙中沿其所在直线方向的中心线在一条直线上，且该直线与第一中心导体带所在直线正交；第一缝隙与第一接地导体带和第一中心导体带之间的缝隙相接，第二缝隙与第二接地导体带和第一中心导体带之间的缝隙相接；各天线单元沿着第一中心导体带延伸方向不重合的排列。
[0007]优选的，所述天线单元的金属贴片单元包括形状大小相同的第一金属贴片、第二金属贴片、第三金属贴片、第四金属贴片，各金属贴片上设置有预设数量第一金属化通孔，第一金属化通孔贯穿金属贴片、介质基片、接地导体带，第一金属贴片、第二金属贴片的位置关于第一缝隙所在直线轴对称构成第一组金属贴片，第三金属贴片、第四金属贴片的位置关于第二缝隙所在直线轴对称构成第二组金属贴片，第一组金属贴片与第二组金属贴片的位置关于第一中心导体带所在直线轴对称。
[0008]优选的，还包括两个转接结构，两转接结构的结构相同，各转接结构分别均包括设置在介质基片一面上的下金属层、以及设置在介质基片另一面上的上金属层，下金属层包括呈直线状的第二中心导体带、以及设置在第二中心导体带两侧的第三接地导体带、第四
接地导体带，第二中心导体带的一端与第一中心导体带的一端连接，并且第二中心导体带中沿其所在直线方向的中心线与第一中心导体带中沿其所在直线方向的中心线在一条直线上，第三接地导体带与第一接地导体带连接，第四接地导体带与第二接地导体带连接，下金属层上设置有预设数量第二金属化通孔贯穿下金属层、介质基片、上金属层，下金属层上还设置有预设数量机械通孔通过机械通孔连接至同轴接头实现馈电，第二中心导体带的另一端与同轴接头中的探针接触；
[0009]所述第一中心导体带的一端连接一个转接结构对应的第二中心导体带的一端，所述第一中心导体带的另一端连接另一个转接结构对应的第二中心导体带的一端。
[0010]优选的，所述第一缝隙和第二缝隙尺寸相同。
[0011]优选的，所述第二中心导体带宽度大于第一中心导体带宽度。
[0012]优选的，所述第二中心导体带的两端均呈相同的渐变结构，以第二中心导体带的宽度为起始，第二中心导体带的宽度基于预设斜率变化，直到达到第一中心导体带的宽度为止。
[0013]优选的，所述金属贴片为梯形金属贴片，第一金属贴片、第二金属贴片上底边相对，第三金属贴片、第四金属贴片上底边相对。
[0014]优选的，所述预设个数天线单元中两天线单元之间的距离相等。
[0015]优选的，所述金属贴片为正梯形金属贴片，第一金属贴片、第二金属贴片上底边相对且平行，第三金属贴片、第四金属贴片上底边相对且平行。
[0016]优选的，所述各第一缝隙的延伸长度不低于第一金属贴片、第二金属贴片相对边中距离第一接地导体带和第一中心导体带之间的缝隙最近的点到该缝隙的距离；所述各第二缝隙的延伸长度不低于第三金属贴片、第四金属贴片相对边中距离第二接地导体带和第一中心导体带之间的缝隙最近的点到该缝隙的距离。
[0017]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列，包括共面波导的馈电网络结构、毫米波磁电偶极子天线阵列、共面波导到接地共面波导的转接结构，天线阵列结构与共面波导馈电网络结构在同一个介质层面，且整个天线结构只用了一层介质基片，天线整体结构具有低剖面、结构简单和易集成等特点。为了方便实际加工测试，还引入了共面波导与接地共面波导转接结构，丰富了同类天线的应用场景，又因磁电偶极子天线自身特点，该天线阵列展现出良好的性能；所得到的毫米波天线整体结构剖面低、结构简单且在同一介质基片层，解决了现有天线结构复杂、成本高、集成度低等问题，适用于毫米波无线通信应用，丰富了该类天线的应用场景。
附图说明
[0018]图1为本专利技术低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列结构图；
[0019]图2为本专利技术毫米波磁电偶极子天线阵列结构示意图；
[0020]图3为本专利技术低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列转接结构示意图；
[0021]图4为本专利技术低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列部分侧面结构示意图；
[0022]图5为本专利技术低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列仿真和实测的反射系数；
[0023]图6为本专利技术低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列仿真和实测的增益；
[0024]图7为本专利技术低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列E面仿真和实测的方向图；
[0025]图8为本专利技术低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列H面仿真和实测的方向图。
[0026]图中：1
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第一中心导体带、2
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第一接地导体带、3
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第二接地导体带、4
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天线单元、5
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第一缝隙、6
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第一缝隙、7
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第一金属化通孔、8
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第二中心导体带、9
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上金属层、10
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下金属层、11
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机械通孔、12
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第二金属化通孔。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。
[0028]如图1所示，一种低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列，包括设置在一个介质基片上的馈电网络结构、毫米波磁电偶极子天线阵列，馈电网络结构包括设置在介质基片一面上呈直线状的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列，其特征在于：包括设置在一个介质基片上的馈电网络结构、毫米波磁电偶极子天线阵列，馈电网络结构包括设置在介质基片一面上呈直线状的第一中心导体带(1)、以及在介质基片一面上第一中心导体带(1)两侧的第一接地导体带(2)、第二接地导体带(3)；毫米波磁电偶极子天线阵列包括设置在介质基片上的预设数量天线单元(4)，各天线单元(4)结构相同，各天线单元(4)分别均包括设置在介质基片另一面上的金属贴片单元、设置在第一接地导体带(2)上与天线单元(4)位置对应的呈直线状的第一缝隙(5)、以及设置在第二接地导体带(3)上与天线单元(4)位置对应的呈直线状的第二缝隙(6)；第一缝隙(5)中沿其所在直线方向的中心线与第二缝隙(6)中沿其所在直线方向的中心线在一条直线上，且该直线与第一中心导体带(1)所在直线正交；第一缝隙(5)与第一接地导体带(2)和第一中心导体带(1)之间的缝隙相接，第二缝隙(6)与第二接地导体带(3)和第一中心导体带(1)之间的缝隙相接；各天线单元(4)沿着第一中心导体带(1)延伸方向不重合的排列。2.根据权利要求1所述一种低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列，其特征在于：所述天线单元(4)的金属贴片单元包括形状大小相同的第一金属贴片、第二金属贴片、第三金属贴片、第四金属贴片，各金属贴片上设置有预设数量第一金属化通孔(7)，第一金属化通孔(7)贯穿金属贴片、介质基片、接地导体带，第一金属贴片、第二金属贴片的位置关于第一缝隙(5)所在直线轴对称构成第一组金属贴片，第三金属贴片、第四金属贴片的位置关于第二缝隙(6)所在直线轴对称构成第二组金属贴片，第一组金属贴片与第二组金属贴片的位置关于第一中心导体带(1)所在直线轴对称。3.根据权利要求1所述一种低剖面毫米波磁电偶极子天线阵列，其特征在于：还包括两个转接结构，两转接结构的结构相同，各转接结构分别均包括设置在介质基片一面上的下金属层(10)、以及设置在介质基片另一面上的上金属层(9)，下金属层(10)包括呈直线状的第二中心导体带(8)、以及设置在第二中心导体带(8)两侧的第三接地导体带、第四接地导体带，第二中心导体带(8)的一端与第一中心导体带(1)的一端连接，并且第二中心导体带(8)中沿其所在直线方向的中心线与...
【专利技术属性】
技术研发人员：王婧雪，胡遵望，蒋德富，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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