毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，包括多层介质基板、蝶形辐射贴片以及差分馈电单元。由于采用了蝶形辐射贴片，因此其带宽能够满足毫米波常用频段。此外，最下层介质基板一个表面为金属面，作为反射面，同时多层介质基板上开设有多个金属过化孔，围绕在蝶形辐射贴片周围，因此，能够将多层介质基板作为反射器，并通过围绕的金属过化孔形成类似于空腔的结构，可以将蝶形辐射贴片的电磁波束缚在该类空腔结构中，以降低蝶形天线的方向图的畸变，使蝶形天线定向辐射，实现理想的天线性能。想的天线性能。想的天线性能。

【技术实现步骤摘要】
毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线


[0001]本技术属于毫米波雷达
，具体涉及一种毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线。

技术介绍

[0002]在毫米波频段，考虑到实现难度和成本，在介质基板上天线常见的形式主要是微带贴片形式，其具有结构简单、加工难度小、成本低等优点。但是微带贴片天线是一个谐振窄带结构，想要覆盖到毫米波常用频段，即76GHz
‑
81GHz频段比较困难。常见的增加带宽方式主要有增加天线载板厚度和增加介质损耗等方案，不过这些方法在毫米波频段实施时都会遇到问题，主要原因是当天线与毫米波芯片在同一层上时，改变载板物理特性同时也会导致芯片和导线出现不匹配等问题。
[0003]因此，亟待开发一种能够覆盖毫米波常用频段的板载天线。

技术实现思路

[0004]本技术是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够覆盖毫米波常用频段的板载天线。本技术采用新的天线设计方案，利用蝶形天线的特性来进行设计。蝶形天线具有宽带特性，其带宽足够满足毫米波常用频段(即76GHz
‑
81GHz频段)，而且蝶形天线是非频变天线，其方向图不随频率变化而变化。需要注意的是，为了使蝶形天线定向辐射，需要在其下方加一个反射板，本技术利用介质板来作为一个反射器，在介质基板最下层加一个金属面作为反射面，同时考虑
[0005]本技术采用了如下技术方案：
[0006]本技术提供了一种毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，其特征在于，包括：多层介质基板，用于作为载板及反射器，其最下层介质基板的一个表面为金属面，用于作为反射面；蝶形辐射贴片，设置在所述最下层介质基板的另一个表面上，用于辐射及接收电磁波；以及差分馈电单元，用于对所述蝶形辐射贴片进行差分馈电，其中，所述多层介质基板具有多个金属过化孔，围绕在所述蝶形辐射贴片周围，用于对所述电磁波进行约束。
[0007]本技术提供的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，还可以具有这样的技术特征，其中，多个所述金属过化孔为尺寸一致的圆形孔。
[0008]本技术提供的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，还可以具有这样的技术特征，其中，所述蝶形辐射贴片包括：两片梯形辐射贴片，均呈等腰梯形且尺寸一致，两片所述梯形辐射贴片的上底相对构成蝶形；以及两片矩形辐射贴片，分别与两片所述梯形辐射贴片的下底相接，同侧的一片所述梯形辐射贴片和一片所述矩形辐射贴片作为一个辐射贴片组。
[0009]本技术提供的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，还可以具有这样的技术特征，其中，所述差分馈电单元为一分二功分器。
[0010]本技术提供的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，还可以具有这样的技术
特征，其中，所述差分馈电单元包括两路微带线，分别连接至两个所述辐射贴片组，用于为对应的所述辐射贴片组进行馈电，两路所述微带线的其中一路的延伸长度大于另一路，从而实现相位时延180
°
。
[0011]本技术提供的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，还可以具有这样的技术特征，其中，所述差分馈电单元为二阶3dB电桥。
[0012]本技术提供的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，还可以具有这样的技术特征，其中，所述多层介质基板包括六层介质基板，最上表面、最下表面的所述介质基板为松下R5515介质板，中间的多层所述介质基板为FR4板材。
[0013]本技术提供的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，还可以具有这样的技术特征，其中，所述多层介质基板的层压板厚为1.5mm，长度为5mm，宽度为3mm。
[0014]本技术提供的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，还可以具有这样的技术特征，该毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线工作在毫米波常用频段。
[0015]本技术提供的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，还可以具有这样的技术特征，其中，所述毫米波常用频段为76GHz
‑
81GHz。
[0016]技术作用与效果
[0017]根据本技术的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，包括多层介质基板、蝶形辐射贴片以及差分馈电单元。由于采用了蝶形辐射贴片，因此其带宽能够满足毫米波常用频段。此外，最下层介质基板一个表面为金属面，作为反射面，同时多层介质基板上开设有多个金属过化孔，围绕在蝶形辐射贴片周围，因此，能够将多层介质基板作为反射器，并通过围绕的金属过化孔形成类似于空腔的结构，可以将蝶形辐射贴片的电磁波束缚在该类空腔结构中，以降低蝶形天线的方向图的畸变，使蝶形天线定向辐射，实现理想的天线性能。
附图说明
[0018]图1是本技术实施例中毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线的结构示意图。
[0019]附图标记：
[0020]毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线10；多层介质基板20；最下层介质基板21；金属化过孔211；蝶形辐射贴片30；梯形辐射贴片31；矩形辐射贴片32；差分馈电单元40；第一微带线41；第二微带线42；弯曲部分42a。
具体实施方式
[0021]为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本技术的毫米波多层介质基板背腔蝶形天线作具体阐述。
[0022]<实施例>
[0023]图1是本实施例中毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线的结构示意图。
[0024]如图1所示，本实施例的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线10(以下简称蝶形天线10)工作在毫米波常用频段76GHz
‑
81GHz，其包括多层介质基板20、蝶形辐射贴片30、差分馈电单元40。
[0025]其中，多层介质基板20用于作为载板，从图1所示的角度看到的是其最下层介质基
板21的一个表面，该最下层介质基板21的另一个表面为金属面，用于作为反射面，也即利用介质基板来作为一个反射器。多层介质基板20的其他结构可参见现有技术中的多层介质基板。本实施例中，蝶形天线10整体采用6层介质基板，其中上下表层的介质基板采用的是松下的R5515介质板，板厚为5mil，中间的4层采用的是FR4板材作为支撑板，层压板厚(即多层介质基板20的板厚)为1.5mm，蝶形天线10的整体尺寸为3mm*5mm*1.5mm。
[0026]蝶形辐射贴片30为天线的辐射结构，用于将电磁波向空中辐射出去，同时也可以作为接收电滋波使用。蝶形辐射贴片30形成在最下层介质基板21的表面上，也即形成在多层介质基板20的背腔。蝶形辐射贴片30由两片大致呈等腰梯形状的梯形辐射贴片31以及连接在梯形辐射贴片31侧边的矩形辐射贴片32组成，两片辐射贴片31的上底相对构成蝶形。两片梯形辐射贴片31的上底之间留有一定距离。本实施例中，两片梯形辐射贴片31的尺寸一致，两片矩形辐射贴片32的尺寸一致，且矩形辐射贴片32的长边与梯形辐射贴片31的下底长度一致。
[0027本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，其特征在于，包括：多层介质基板，用于作为载板及反射器，其最下层介质基板的一个表面为金属面，用于作为反射面；蝶形辐射贴片，设置在所述最下层介质基板的另一个表面上，用于辐射及接收电磁波；以及差分馈电单元，用于对所述蝶形辐射贴片进行差分馈电，其中，所述多层介质基板具有多个金属过化孔，围绕在所述蝶形辐射贴片周围，用于对所述电磁波进行约束。2.根据权利要求1所述的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，其特征在于：其中，多个所述金属过化孔为尺寸一致的圆形孔。3.根据权利要求1所述的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，其特征在于：其中，所述蝶形辐射贴片包括：两片梯形辐射贴片，均呈等腰梯形且尺寸一致，两片所述梯形辐射贴片的上底相对构成蝶形；以及两片矩形辐射贴片，分别与两片所述梯形辐射贴片的下底相接，同侧的一片所述梯形辐射贴片和一片所述矩形辐射贴片作为一个辐射贴片组。4.根据权利要求3所述的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，其特征在于：其中，所述差分馈电单元为一分二功分器。5.根据权利要求4所述的毫米波多层介质基板背腔波蝶形天线，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，王书楠，陈俊华，王晓鹏，汪凯，周兴海，刘东东，葛祺炀，
申请(专利权)人：上海岸相达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：