專(zhuān)利名稱(chēng)：平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)稱(chēng)振子印刷天線，具體涉及平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線。
背景技術(shù)：
超寬帶天線具有很寬的頻帶，在無(wú)線傳輸中可以高速傳輸信息，因而受到了廣泛關(guān)注，當(dāng)前關(guān)于超寬帶的定義有很多，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)規(guī)定的民用超寬帶的頻段為3. lGHz-10. 6GHz，其比帶寬達(dá)3. 42 1，而通常對(duì)于超寬帶天線的定義則是比寬帶在2 I以上，對(duì)于超寬帶天線的研究，研究者提出了多種方案一、各種異型的單極子，這類(lèi)天線可獲得全向輻射，如果將其尺寸小型化，則可以變成時(shí)域天線；二、采用小反射理論獲得的平面超寬帶定向天線，這類(lèi)天線以Vivaldi天線為代表，多數(shù)具有漸變的邊界，它們尺寸較大，能夠?qū)崿F(xiàn)頻域的超寬帶；三、采用了頻率無(wú)關(guān)天線的技術(shù)設(shè)計(jì)的天線實(shí)現(xiàn)超寬帶， 包括等角螺旋天線以及對(duì)數(shù)周期天線等。上述天線設(shè)計(jì)方案均未包括超寬帶的對(duì)稱(chēng)振子，因?yàn)槌瑢拵?duì)稱(chēng)振子的平衡饋電難于實(shí)現(xiàn)，而采用了平衡微帶線進(jìn)行饋電，可以獲得了超寬的工作帶寬，但是平衡微帶線是一種開(kāi)放式傳輸線，會(huì)產(chǎn)生較大的輻射損耗，不利于應(yīng)用在組陣等需要較長(zhǎng)饋電距離的場(chǎng)合，因此，還需要解決封閉的平衡饋電問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有平衡微帶線饋電的天線會(huì)產(chǎn)生較大的輻射損耗，不利于應(yīng)用在需要較長(zhǎng)饋電距離的場(chǎng)合和基片集成波導(dǎo)單模工作帶寬較窄的問(wèn)題，進(jìn)而提出平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線。本發(fā)明為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明包括半圓形對(duì)稱(chēng)振子組件、力口載圓片、上層介質(zhì)基片、中層介質(zhì)基片、下層介質(zhì)基片、上層介質(zhì)基片上金屬貼片、上層介質(zhì)基片下金屬貼片、下層介質(zhì)基片上金屬貼片、下層介質(zhì)基片下金屬貼片、中層介質(zhì)基片上金屬貼片、中層介質(zhì)基片下金屬貼片、金屬過(guò)渡片、兩個(gè)上層介質(zhì)基片下金屬帶條、兩個(gè)中層介質(zhì)基片上金屬帶條、兩個(gè)中層介質(zhì)基片下金屬帶條、兩個(gè)下層介質(zhì)基片上金屬帶條、兩個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線和兩個(gè)短平衡微帶線，半圓形對(duì)稱(chēng)振子組件包括左側(cè)振子和右側(cè)振子，上層介質(zhì)基片上金屬貼片設(shè)置在上層介質(zhì)基片的上表面上，上層介質(zhì)基片下金屬貼片設(shè)置在上層介質(zhì)基片下表面的中部，上層介質(zhì)基片下表面沿長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)上層介質(zhì)基片下金屬帶條，下層介質(zhì)基片上金屬貼片設(shè)置在下層介質(zhì)基片上表面的中部，下層介質(zhì)基片上表面沿長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)下層介質(zhì)基片上金屬帶條，下層介質(zhì)基片的下表面上設(shè)有下層介質(zhì)基片下金屬貼片，中層介質(zhì)基片上表面的中部設(shè)有中層介質(zhì)基片上金屬貼片，中層介質(zhì)基片下表面的中部設(shè)有中層介質(zhì)基片下金屬貼片，中層介質(zhì)基片上表面沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)中層介質(zhì)基片上金屬帶條，中層介質(zhì)基片下表面沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)中層介質(zhì)基片下金屬帶條，上層介質(zhì)基片、中層介質(zhì)基片、下層介質(zhì)基片由上至下依次疊加設(shè)置，且上層介質(zhì)基片下金屬貼片與中層介質(zhì)基片上金屬貼片接觸，下層介質(zhì)基片上金屬貼片與中層介質(zhì)基片下金屬貼片接觸，每個(gè)上層介質(zhì)基片下金屬帶條與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)中層介質(zhì)基片上金屬帶條接觸，每個(gè)下層介質(zhì)基片上金屬帶條與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)中層介質(zhì)基片下金屬帶條接觸，上層介質(zhì)基片上金屬貼片上表面沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一排第一金屬化過(guò)孔，每個(gè)第一金屬化過(guò)孔由上至下依次穿過(guò)上層介質(zhì)基片上金屬貼片、上層介質(zhì)基片、上層介質(zhì)基片下金屬帶條、中層介質(zhì)基片上金屬帶條、中層介質(zhì)基片、中層介質(zhì)基片下金屬帶條、下層介質(zhì)基片上金屬帶條、下層介質(zhì)基片和下層介質(zhì)基片下金屬貼片，上層介質(zhì)基片上金屬貼片上表面中部和下層介質(zhì)基片上金屬貼片上表面中部沿長(zhǎng)度方向分別各設(shè)有兩排第二金屬化過(guò)孔，上層介質(zhì)基片上金屬貼片上表面中部和下層介質(zhì)基片上金屬貼片上表面中部沿寬度方向分別各設(shè)有兩排第三金屬化過(guò)孔，上層介質(zhì)基片上金屬貼片的兩排第二金屬化過(guò)孔和兩排第三金屬化過(guò)孔形成矩形框體，下層介質(zhì)基片上金屬貼片的兩排第二金屬化過(guò)孔和兩排第三金屬化過(guò)孔形成矩形框體，上層介質(zhì)基片上金屬貼片上表面的每個(gè)第二金屬化過(guò)孔和每個(gè)第三金屬化過(guò)孔由上至下分別依次穿過(guò)上層介質(zhì)基片上金屬貼片、上層介質(zhì)基片、上層介質(zhì)基片下金屬貼片，下層介質(zhì)基片上金屬貼片上表面的每個(gè)第二金屬化過(guò)孔和每個(gè)第三金屬化過(guò)孔由上至下分別依次穿過(guò)下層介質(zhì)基片上金屬貼片、下層介質(zhì)基片、下層介質(zhì)基片下金屬貼片，中層介質(zhì)基片上金屬貼片的一端與一個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線連接，中層介質(zhì)基片上金屬貼片 的另一端與一個(gè)短平衡微帶線連接，中層介質(zhì)基片下金屬貼片的一端與一個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線連接，中層介質(zhì)基片下金屬貼片的另一端與一個(gè)短平衡微帶線連接，左側(cè)振子與右側(cè)振子沿中層介質(zhì)基片的中線對(duì)稱(chēng)印刷在中層介質(zhì)基片另一端的上表面上，左側(cè)振子的直邊與中層介質(zhì)基片的中線平行并遠(yuǎn)離中線，右側(cè)振子的直邊與中層介質(zhì)基片的中線平行并遠(yuǎn)離中線，左側(cè)振子的圓弧邊與位于中層介質(zhì)基片上表面的短平衡微帶線連接，加載圓片與左側(cè)振子的圓弧邊連接，右側(cè)振子圓弧邊的中部設(shè)有第四金屬化過(guò)孔，第四金屬化過(guò)孔由上至下依次穿過(guò)右側(cè)振子、中層介質(zhì)基片和位于中層介質(zhì)基片下表面上的金屬過(guò)渡片，金屬過(guò)渡片印刷在中層介質(zhì)基片另一端的下表面上，且金屬過(guò)渡片與位于中層介質(zhì)基片下表面上的短平衡微帶線連接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明為平面印刷型天線，尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，可集成到移動(dòng)終端的電路板上，極大地實(shí)現(xiàn)了天線的小型化。I、天線輻射體部分本發(fā)明所提出的天線輻射體為對(duì)稱(chēng)振子結(jié)構(gòu)，方向圖具有對(duì)稱(chēng)性。2、波導(dǎo)部分一、引入了其過(guò)渡作用的截面積漸變的平衡微帶線，該平衡微帶線屬于小尺寸的TEM波傳輸線，這種傳輸線的端口尺寸很小，可以提高整個(gè)傳輸線系統(tǒng)的高次模的截止頻率，能有效濾除低頻段的高次模；二、雙脊波導(dǎo)相比矩形波導(dǎo)具有主模場(chǎng)的截止波長(zhǎng)較長(zhǎng)的特點(diǎn)，在相同的工作波長(zhǎng)時(shí)，波導(dǎo)尺寸可以縮小，主模和其他聞次模截止波長(zhǎng)相隔較遠(yuǎn)，因此，單模工作頻帶較寬，等效阻抗較低，可以與低阻抗的同軸線或微帶線匹配；三、經(jīng)計(jì)算機(jī)仿真得出，不具有過(guò)渡結(jié)果的單純介質(zhì)集成波導(dǎo)的多模傳播系數(shù)較低，且單模傳輸?shù)念l率范圍也顯著減小，僅為2. 16-4. 80GHz，絕對(duì)帶寬僅為具有過(guò)渡結(jié)構(gòu)的40% ;四、本發(fā)明的雙脊波導(dǎo)部分的結(jié)構(gòu)為平面印刷波導(dǎo)，采用雙面印刷電路工藝生產(chǎn)，可以作為印刷電路的一部分集成到大規(guī)模電路中去，尺寸小，易于集成，能夠大規(guī)模生產(chǎn)，加工難度低；五、由于脊波導(dǎo)的作用，天線在低頻段出現(xiàn)了定向特性。


圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的主視圖，圖3是圖2的俯視圖，圖4是圖2的仰視圖，圖5是上層介質(zhì)基片的俯視圖，圖6是圖5的仰視圖，圖7是中層介質(zhì)基片的俯視圖，圖8是圖7的仰視圖，圖9是下層介質(zhì)基片的俯視圖，圖10是圖9的仰視圖，圖11是本發(fā)明天線的反射系數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線圖，圖12是4GHz時(shí)本發(fā)明E面方向圖，圖13是6GHz時(shí)本發(fā)明E面方向圖，圖14是4GHz時(shí)本發(fā)明H面方向圖，圖15是6GHz時(shí)本發(fā)明H面方向圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖I至圖10說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線包括半圓形對(duì)稱(chēng)振子組件、加載圓片3、上層 介質(zhì)基片4、中層介質(zhì)基片5、下層介質(zhì)基片6、上層介質(zhì)基片上金屬貼片7、上層介質(zhì)基片下金屬貼片8、下層介質(zhì)基片上金屬貼片9、下層介質(zhì)基片下金屬貼片10、中層介質(zhì)基片上金屬貼片11、中層介質(zhì)基片下金屬貼片12、金屬過(guò)渡片23、兩個(gè)上層介質(zhì)基片下金屬帶條13、兩個(gè)中層介質(zhì)基片上金屬帶條14、兩個(gè)中層介質(zhì)基片下金屬帶條15、兩個(gè)下層介質(zhì)基片上金屬帶條16、兩個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線17和兩個(gè)短平衡微帶線18，半圓形對(duì)稱(chēng)振子組件包括左側(cè)振子I和右側(cè)振子2，上層介質(zhì)基片上金屬貼片7設(shè)置在上層介質(zhì)基片4的上表面上，上層介質(zhì)基片下金屬貼片8設(shè)置在上層介質(zhì)基片4下表面的中部，上層介質(zhì)基片4下表面沿長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)上層介質(zhì)基片下金屬帶條13，下層介質(zhì)基片上金屬貼片9設(shè)置在下層介質(zhì)基片6上表面的中部，下層介質(zhì)基片6上表面沿長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)下層介質(zhì)基片上金屬帶條16，下層介質(zhì)基片6的下表面上設(shè)有下層介質(zhì)基片下金屬貼片10，中層介質(zhì)基片5上表面的中部設(shè)有中層介質(zhì)基片上金屬貼片11，中層介質(zhì)基片5下表面的中部設(shè)有中層介質(zhì)基片下金屬貼片12，中層介質(zhì)基片5上表面沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)中層介質(zhì)基片上金屬帶條14，中層介質(zhì)基片5下表面沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)中層介質(zhì)基片下金屬帶條15，上層介質(zhì)基片4、中層介質(zhì)基片5、下層介質(zhì)基片6由上至下依次疊加設(shè)置，且上層介質(zhì)基片下金屬貼片8與中層介質(zhì)基片上金屬貼片11接觸，下層介質(zhì)基片上金屬貼片9與中層介質(zhì)基片下金屬貼片12接觸，每個(gè)上層介質(zhì)基片下金屬帶條13與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)中層介質(zhì)基片上金屬帶條14接觸,每個(gè)下層介質(zhì)基片上金屬帶條16與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)中層介質(zhì)基片下金屬帶條15接觸，上層介質(zhì)基片上金屬貼片7上表面沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一排第一金屬化過(guò)孔19，每個(gè)第一金屬化過(guò)孔19由上至下依次穿過(guò)上層介質(zhì)基片上金屬貼片7、上層介質(zhì)基片4、上層介質(zhì)基片下金屬帶條13、中層介質(zhì)基片上金屬帶條14、中層介質(zhì)基片5、中層介質(zhì)基片下金屬帶條15、下層介質(zhì)基片上金屬帶條16、下層介質(zhì)基片6和下層介質(zhì)基片下金屬貼片10,上層介質(zhì)基片上金屬貼片7上表面中部和下層介質(zhì)基片上金屬貼片9上表面中部沿長(zhǎng)度方向分別各設(shè)有兩排第二金屬化過(guò)孔20，上層介質(zhì)基片上金屬貼片7上表面中部和下層介質(zhì)基片上金屬貼片9上表面中部沿寬度方向分別各設(shè)有兩排第三金屬化過(guò)孔21，上層介質(zhì)基片上金屬貼片7的兩排第二金屬化過(guò)孔20和兩排第三金屬化過(guò)孔21形成矩形框體，下層介質(zhì)基片上金屬貼片9的兩排第二金屬化過(guò)孔20和兩排第三金屬化過(guò)孔21形成矩形框體，上層介質(zhì)基片上金屬貼片7上表面的每個(gè)第二金屬化過(guò)孔20和每個(gè)第三金屬化過(guò)孔21由上至下分別依次穿過(guò)上層介質(zhì)基片上金屬貼片7、上層介質(zhì)基片4、上層介質(zhì)基片下金屬貼片8，下層介質(zhì)基片上金屬貼片9上表面的每個(gè)第二金屬化過(guò)孔20和每個(gè)第三金屬化過(guò)孔21由上至下分別依次穿過(guò)下層介質(zhì)基片上金屬貼片9、下層介質(zhì)基片6、下層介質(zhì)基片下金屬貼片10，中層介質(zhì)基片上金屬貼片11的一端與一個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線17連接，中層介質(zhì)基片上金屬貼片11的另一端與一個(gè)短平衡微帶線18連接，中層介質(zhì)基片下金屬貼片12的一端與一個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線17連接，中層介質(zhì)基片下金屬貼片12的另一端與一個(gè)短平衡微帶線18連接，左側(cè)振子I與右側(cè)振子2沿中層介質(zhì)基片5的中線對(duì)稱(chēng)印刷在中層介質(zhì)基片5另一端的上表面上，左側(cè)振子I的直邊與中層介質(zhì)基片5的中線平行并遠(yuǎn)離中線，右側(cè)振子2的直邊與中層介質(zhì)基片5的中線平行并遠(yuǎn)離中線，左側(cè)振子I的圓弧邊與位于中層介質(zhì)基片5上表面的短平衡微帶線18連接，加載圓片3與左側(cè)振子I的圓弧邊連接，右側(cè)振子2圓弧邊的中部設(shè)有第四金屬化過(guò)孔22，第四金屬化過(guò)孔22由上至下依次穿過(guò)右側(cè)振子2、中層介質(zhì)基片5和位于中層介質(zhì)基片5下表面上的金屬過(guò)渡片23，金屬過(guò)渡片23印刷在中層介 質(zhì)基片5另一端的下表面上,且金屬過(guò)渡片23與位于中層介質(zhì)基片5下表面上的短平衡微帶線18連接。本實(shí)施方式中上層介質(zhì)基片4、中層介質(zhì)基片5、下層介質(zhì)基片6、上層介質(zhì)基片上金屬貼片7、上層介質(zhì)基片下金屬貼片8、下層介質(zhì)基片上金屬貼片9、下層介質(zhì)基片下金屬貼片10、中層介質(zhì)基片上金屬貼片11、中層介質(zhì)基片下金屬貼片12、兩個(gè)上層介質(zhì)基片下金屬帶條13、兩個(gè)中層介質(zhì)基片上金屬帶條14、兩個(gè)中層介質(zhì)基片下金屬帶條15、兩個(gè)下層介質(zhì)基片上金屬帶條16構(gòu)成波導(dǎo)體；左側(cè)振子I、右側(cè)振子2、加載圓片3、第四金屬化過(guò)孔22和中層介質(zhì)基片5構(gòu)成天線體。本實(shí)施方式中左側(cè)振子I和右側(cè)振子2構(gòu)成了天線的輻射部分，左側(cè)振子I和右側(cè)振子2降低了結(jié)構(gòu)的突變部分導(dǎo)致的電磁波反射，拓寬了天線阻抗帶寬，從而達(dá)到了超寬帶特性。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖5至圖10說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線的上層介質(zhì)基片4的長(zhǎng)度為50mm，上層介質(zhì)基片4的寬度為35mm,上層介質(zhì)基片4的厚度為I. 5mm,中層介質(zhì)基片5的長(zhǎng)度為112mm,中層介質(zhì)基片5的寬度為35mm,中層介質(zhì)基片5的厚度為I. 5mm,下層介質(zhì)基片6的長(zhǎng)度為50mm,下層介質(zhì)基片6的寬度為35mm,下層介質(zhì)基片6的厚度為I. 5mm,中層介質(zhì)基片上金屬貼片11的長(zhǎng)度為50mm,中層介質(zhì)基片上金屬貼片11的寬度為16mm,中層介質(zhì)基片上金屬貼片11的厚度為O. Olmm-O. 04mm,中層介質(zhì)基片下金屬貼片12的長(zhǎng)度為50mm,中層介質(zhì)基片下金屬貼片12的寬度為16mm,中層介質(zhì)基片下金屬貼片12的厚度為O. Olmm-O. 04mm。本實(shí)施方式中的上層介質(zhì)基片4、中層介質(zhì)基片5和下層介質(zhì)基片6均采用介電常數(shù)為4. 4的環(huán)氧玻璃布層壓板制作，如此設(shè)置，上層介質(zhì)基片4、中層介質(zhì)基片5和下層介質(zhì)基片6在高溫環(huán)境下電氣性能穩(wěn)定性好。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖7和圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線的左側(cè)振子I的半徑為11mm，右側(cè)振子2的半徑為IImm,加載圓片3的半徑為2mm,左側(cè)振子I與右側(cè)振子2之間距離LI為2mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖2至圖10說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線的每個(gè)第一金屬化過(guò)孔19的直徑2mm，相鄰兩個(gè)第一金屬化過(guò)孔19的中心距為3mm，每個(gè)第二金屬化過(guò)孔20的直徑為2mm，每個(gè)第三金屬化過(guò)孔21的直徑為2mm，每個(gè)第四金屬化過(guò)孔22的直徑為2mm，每個(gè)第二金屬化過(guò)孔20的中心與上層介質(zhì)基片4中線之間的距離L2為8mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖7和圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線的每個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線17由第一梯形過(guò)渡板17-1和第一矩形過(guò)渡板17-2組成，第一梯形過(guò)渡板17-1的短邊與第一矩形過(guò)渡板17-2的一個(gè)短邊連接并制成一體，每個(gè)短平衡微帶線18由第二梯形過(guò)渡板18-1和第二矩形過(guò)渡板18-2組成，第二梯形過(guò)渡板18-1的短邊與第二矩形過(guò)渡板18-2的一個(gè)短邊連接并制成一體。本實(shí)施方式使長(zhǎng)平衡微帶線17和短平衡微帶線18具有漸變的截面積，形成一定傾 角，達(dá)到微帶過(guò)渡目的，能起到阻抗匹配作用，如此設(shè)置，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖7和圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線的每個(gè)第一梯形過(guò)渡板17-1長(zhǎng)底邊的長(zhǎng)度L3為18mm，每個(gè)第一過(guò)渡板17-1短底邊的長(zhǎng)度L4為5mm，每個(gè)第一梯形過(guò)渡板17_1的高Hl為30mm，每個(gè)第一矩形過(guò)渡板17-2短邊的長(zhǎng)度L5為5mm，每個(gè)第一矩形過(guò)渡板17_2長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度L6為5mm，每個(gè)第二梯形過(guò)渡板18_1長(zhǎng)底邊的長(zhǎng)度L7為12mm，每個(gè)第二梯形過(guò)渡板18-1短底邊的長(zhǎng)度L8為3mm，每個(gè)第二梯形過(guò)渡板18_1的高H2為10mm，每個(gè)第二矩形過(guò)渡板18-2長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度L9為5mm，每個(gè)第二矩形過(guò)渡板18-2短邊的長(zhǎng)度LlO為3mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
五相同。
具體實(shí)施方式
七結(jié)合圖I說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線的上層介質(zhì)基片4、中層介質(zhì)基片5和下層介質(zhì)基片6均是耐火材料等級(jí)為FR-4的耐火材料制作的。本實(shí)施方式中FR-4是一種耐火材料等級(jí)的代號(hào)，所代表的意思是樹(shù)脂材料經(jīng)過(guò)燃燒狀態(tài)必須能夠自行熄滅的一種材料規(guī)格，它不是一種材料名稱(chēng)，而是一種材料等級(jí)。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二、三或四相同。工作原理本發(fā)明的左側(cè)振子I與右側(cè)振子2為天線的輻射體，波導(dǎo)截面長(zhǎng)邊上的電流分布的組成可以分為兩個(gè)部分一部分由饋電傳輸過(guò)來(lái)的電流；另一部分是天線輻射體上的電流輻射在距離較近的波導(dǎo)金屬上感應(yīng)出的電流。受到波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的影響，由饋電端傳輸過(guò)來(lái)的電流是不會(huì)引起福射的，能夠產(chǎn)生福射的電流僅為福射體感應(yīng)出的電流，金屬福射體表面的電流主要分布在左側(cè)振子I、右側(cè)振子2以及加載圓片3的邊緣，邊緣的電流對(duì)輻射體的貢獻(xiàn)是主要的，由于左側(cè)振子I和右側(cè)振子2的邊緣的圓弧形，降低了結(jié)構(gòu)的突變部分導(dǎo)致的電磁反射，拓寬了天線阻抗帶寬，從而達(dá)到了超寬帶特性。從圖11中的測(cè)試結(jié)果可以看出，天線的工作帶寬為2. 5_20GHz(|Sll| <_6dB)，覆蓋了整個(gè)C/X/Ku波段，部分覆蓋了 S波段。比帶寬8 1，達(dá)到了超寬帶天線的指標(biāo)，也達(dá)到FCC規(guī)定的比帶寬要求。從圖12至圖15中可 以看出天線在低頻段(4-6GHZ)的定向性較好，本發(fā)明天線可以用于定向的電磁波發(fā)射和接收。
權(quán)利要求
1.平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線，其特征在于所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線包括半圓形對(duì)稱(chēng)振子組件、加載圓片(3)、上層介質(zhì)基片(4)、中層介質(zhì)基片(5)、下層介質(zhì)基片￠)、上層介質(zhì)基片上金屬貼片(7)、上層介質(zhì)基片下金屬貼片(8)、下層介質(zhì)基片上金屬貼片(9)、下層介質(zhì)基片下金屬貼片(10)、中層介質(zhì)基片上金屬貼片(11)、中層介質(zhì)基片下金屬貼片(12)、金屬過(guò)渡片(23)、兩個(gè)上層介質(zhì)基片下金屬帶條(13)、兩個(gè)中層介質(zhì)基片上金屬帶條(14)、兩個(gè)中層介質(zhì)基片下金屬帶條(15)、兩個(gè)下層介質(zhì)基片上金屬帶條(16)、兩個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線(17)和兩個(gè)短平衡微帶線(18)，半圓形對(duì)稱(chēng)振子組件包括左側(cè)振子(I)和右側(cè)振子(2)，上層介質(zhì)基片上金屬貼片(7)設(shè)置在上層介質(zhì)基片(4)的上表面上，上層介質(zhì)基片下金屬貼片(8)設(shè)置在上層介質(zhì)基片(4)下表面的中部，上層介質(zhì)基片(4)下表面沿長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)上層介質(zhì)基片下金屬帶條(13)，下層介質(zhì)基片上金屬貼片(9)設(shè)置在下層介質(zhì)基片(6)上表面的中部，下層介質(zhì)基片(6)上表面沿長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)下層介質(zhì)基片上金屬帶條(16)，下層介質(zhì)基片￠)的下表面上設(shè)有下層介質(zhì)基片下金屬貼片(10)，中層介質(zhì)基片(5)上表面的中部設(shè)有中層介質(zhì)基片上金屬貼片(11)，中層介質(zhì)基片(5)下表面的中部設(shè)有中層介質(zhì)基片下金屬貼片(12)，中層介質(zhì)基片(5)上表面沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)中層介質(zhì)基片上金屬帶條(14)，中層介質(zhì)基片(5)下表面沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一個(gè)中層介質(zhì)基片下金屬帶條(15)，上層介質(zhì)基片(4)、中層介質(zhì)基片(5)、下層介質(zhì)基片￠)由上至下依次疊加設(shè)置，且上層介質(zhì)基片下金屬貼片(8)與中層介質(zhì)基片上金屬貼片(11)接觸，下層介質(zhì)基片上金屬貼片(9)與中層介質(zhì)基片下金屬貼片(12)接觸，每個(gè)上層介質(zhì)基片下金屬帶條(13)與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)中層介質(zhì)基片上金屬帶條(14)接觸，每個(gè)下層介質(zhì)基片上金屬帶條(16)與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)中層介質(zhì)基片下金屬帶條(15)接觸，上層介質(zhì)基片上金屬貼片(7)上表面沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣分別各設(shè)有一排第一金屬化過(guò)孔(19)，每個(gè)第一金屬化過(guò)孔(19)由上至下依次穿過(guò)上層介質(zhì)基片上金屬貼片(7)、上層介質(zhì)基片(4)、上層介質(zhì)基片下金屬帶條(13)、中層介質(zhì)基片上金屬帶條(14)、中層介質(zhì)基片(5)、中層介質(zhì)基片下金屬帶條(15)、下層介質(zhì)基片上金屬帶條(16)、下層介質(zhì)基片(6)和下層介質(zhì)基片下金屬貼片(10)，上層介質(zhì)基片上金屬貼片(7)上表面中部和下層介質(zhì)基片上金屬貼片(9)上表面中部沿長(zhǎng)度方向分別各設(shè)有兩排第二金屬化過(guò)孔(20)，上層介質(zhì)基片上金屬貼片(7)上表面中部和下層介質(zhì)基片上金屬貼片(9)上表面中部沿寬度方向分別各設(shè)有兩排第三金屬化過(guò)孔(21)，上層介質(zhì)基片上金屬貼片(7)的兩排第二金屬化過(guò)孔(20)和兩排第三金屬化過(guò)孔(21)形成矩形框體，下層介質(zhì)基片上金屬貼片(9)的兩排第二金屬化過(guò)孔(20)和兩排第三金屬化過(guò)孔(21)形成矩形框體，上層介質(zhì)基片上金屬貼片(7)上表面的每個(gè)第二金屬化過(guò)孔(20)和每個(gè)第三金屬化過(guò)孔(21)由上至下分別依次穿過(guò)上層介質(zhì)基片上金屬貼片(7)、上層介質(zhì)基片(4)、上層介質(zhì)基片下金屬貼片(8)，下層介質(zhì)基片上金屬貼片(9)上表面的每個(gè)第二金屬化過(guò)孔(20)和每個(gè)第三金屬化過(guò)孔(21)由上至下分別依次穿過(guò)下層介質(zhì)基片上金屬貼片(9)、下層介質(zhì)基片(6)、下層介質(zhì)基片下金屬貼片(10)，中層介質(zhì)基片上金屬貼片(11)的一端與一個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線(17)連接，中層介質(zhì)基片上金屬貼片(11)的另一端與一個(gè)短平衡微帶線(18)連接，中層介質(zhì)基片下金屬貼片(12)的一端與一個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線(17)連接，中層介質(zhì)基片下金屬貼片(12)的另一端與一個(gè)短平衡微帶線(18)連接，左側(cè)振子(I)與右側(cè)振子(2)沿中層介質(zhì)基片(5)的中線對(duì)稱(chēng)印刷在中層介質(zhì)基片(5)另一端的上表面上，左側(cè)振子(I)的直邊與中層介質(zhì)基片(5)的中線平行并遠(yuǎn)離中線，右側(cè)振子(2)的直邊與中層介質(zhì)基片(5)的中線平行并遠(yuǎn)離中線，左側(cè)振子(I)的圓弧邊與位于中層介質(zhì)基片(5)上表面的短平衡微帶線(18)連接，加載圓片(3)與左側(cè)振子(I)的圓弧邊連接，右側(cè)振子(2)圓弧邊的中部設(shè)有第四金屬化過(guò)孔(22)，第四金屬化過(guò)孔(22)由上至下依次穿過(guò)右側(cè)振子(2)、中層介質(zhì)基片(5) 和位于中層介質(zhì)基片(5)下表面上的金屬過(guò)渡片(23)，金屬過(guò)渡片(23)印刷在中層介質(zhì)基片(5)另一端的下表面上，且金屬過(guò)渡片(23)與位于中層介質(zhì)基片(5)下表面上的短平衡微帶線(18)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線，其特征在于上層介質(zhì)基片(4)的長(zhǎng)度為50mm,上層介質(zhì)基片(4)的寬度為35mm,上層介質(zhì)基片⑷的厚度為1.5mm,中層介質(zhì)基片(5)的長(zhǎng)度為112mm,中層介質(zhì)基片(5)的寬度為35mm,中層介質(zhì)基片(5)的厚度為I. 5mm,下層介質(zhì)基片(6)的長(zhǎng)度為50mm,下層介質(zhì)基片(6)的寬度為35mm,下層介質(zhì)基片(6)的厚度為I.5mm,中層介質(zhì)基片上金屬貼片(11)的長(zhǎng)度為50mm,中層介質(zhì)基片上金屬貼片(11)的寬度為16mm,中層介質(zhì)基片上金屬貼片(11)的厚度為O. Olmm-O. 04mm,中層介質(zhì)基片下金屬貼片(12)的長(zhǎng)度為50mm,中層介質(zhì)基片下金屬貼片(12)的寬度為16mm,中層介質(zhì)基片下金屬貼片(12)的厚度為O. Olmm-O. 04mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線，其特征在于左側(cè)振子(I)的半徑為IImm,右側(cè)振子(2)的半徑為IImm,加載圓片(3)的半徑為2mm，左側(cè)振子(I)與右側(cè)振子(2)之間距離(LI)為2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線，其特征在于每個(gè)第一金屬化過(guò)孔(19)的直徑2_，相鄰兩個(gè)第一金屬化過(guò)孔(19)的中心距為3mm,每個(gè)第二金屬化過(guò)孔(20)的直徑為2mm,每個(gè)第三金屬化過(guò)孔(21)的直徑為2mm,每個(gè)第四金屬化過(guò)孔(22)的直徑為2_，每個(gè)第二金屬化過(guò)孔(20)的中心與上層介質(zhì)基片(4)中線之間的距離(L2)為8mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線，其特征在于每個(gè)長(zhǎng)平衡微帶線(17)由第一梯形過(guò)渡板(17-1)和第一矩形過(guò)渡板(17-2)組成，第一梯形過(guò)渡板(17-1)的短邊與第一矩形過(guò)渡板(17-2)的一個(gè)短邊連接并制成一體，每個(gè)短平衡微帶線(18)由第二梯形過(guò)渡板(18-1)和第二矩形過(guò)渡板(18-2)組成，第二梯形過(guò)渡板(18-1)的短邊與第二矩形過(guò)渡板(18-2)的一個(gè)短邊連接并制成一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線，其特征在于每個(gè)第一梯形過(guò)渡板(17-1)長(zhǎng)底邊的長(zhǎng)度(L3)為18mm，每個(gè)第一過(guò)渡板(17_1)短底邊的長(zhǎng)度(L4)為5mm，每個(gè)第一梯形過(guò)渡板(17_1)的高(Hl)為30mm，每個(gè)第一矩形過(guò)渡板(17-2)短邊的長(zhǎng)度(L5)為5mm，每個(gè)第一矩形過(guò)渡板(17_2)長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度(L6)為5mm，每個(gè)第二梯形過(guò)渡板(18-1)長(zhǎng)底邊的長(zhǎng)度(L7)為12mm，每個(gè)第二梯形過(guò)渡板(18_1)短底邊的長(zhǎng)度(L8)為3_，每個(gè)第二梯形過(guò)渡板(18-1)的高(H2)為10_，每個(gè)第二矩形過(guò)渡板(18_2)長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度(L9)為5_，每個(gè)第二矩形過(guò)渡板(18-2)短邊的長(zhǎng)度(LlO)為3_。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線，其特征在于上層介質(zhì)基片(4)、中層介質(zhì)基片(5)和下層介質(zhì)基片(6)均是耐火材料等級(jí)為FR-4的耐火材料制作的。
全文摘要
平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線，它涉及對(duì)稱(chēng)振子印刷天線，具體涉及平衡微帶線過(guò)渡全模雙脊集成波導(dǎo)饋電對(duì)稱(chēng)振子印刷天線。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有平衡微帶線饋電的天線會(huì)產(chǎn)生較大的輻射損耗，不利于應(yīng)用在需要較長(zhǎng)饋電距離的場(chǎng)合和基片集成波導(dǎo)單模工作帶寬較窄的問(wèn)題。本發(fā)明的左側(cè)振子與右側(cè)振子沿中層介質(zhì)基片的中線對(duì)稱(chēng)印刷在中層介質(zhì)基片另一端的上表面上，左側(cè)振子的直邊和右側(cè)振子的直邊分別與中層介質(zhì)基片的中線平行并遠(yuǎn)離中線，左側(cè)振子的圓弧邊與位于中層介質(zhì)基片上表面的短平衡微帶線連接，加載圓片與左側(cè)振子的圓弧邊連接，右側(cè)振子圓弧邊的中部設(shè)有第四金屬化過(guò)孔。本發(fā)明用于無(wú)線電領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01Q13/08GK102904011SQ20121042456
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者林澍, 田雨, 陸加, 劉夢(mèng)芊, 荊麗雯, 劉曦, 馬欣茹 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)