一種背腔縫隙天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)的背腔縫隙天線。技術(shù)方案是：背腔縫隙天線包括金屬背腔，兩層介質(zhì)基板和兩塊介質(zhì)諧振器，天線饋線。金屬背腔為長方體結(jié)構(gòu)，表面中心開有矩形截面凹槽；兩層介質(zhì)基板均為長方形單面覆銅結(jié)構(gòu)；兩層介質(zhì)基板的非覆銅面重疊后固定在金屬背腔開有凹槽的一面。天線饋線通過覆銅夾在兩層介質(zhì)基板中間。在每層介質(zhì)基板的覆銅面中心通過金屬蝕刻開有長方形縫隙；兩塊介質(zhì)諧振器重疊固定于未接觸金屬背腔的介質(zhì)基板上，并將長方形縫隙覆蓋。本發(fā)明具有帶寬寬，效率高的特點，可以廣泛應(yīng)用于寬帶雷達(dá)系統(tǒng)中。
【專利說明】一種背腔縫隙天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于寬帶雷達(dá)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】的天線，更具體的說是一種具有介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)的背腔縫隙天線。

【背景技術(shù)】
[0002]縫隙天線由于其結(jié)構(gòu)緊湊且易于共形的特點，在設(shè)計飛行器天線時常常被優(yōu)先考慮。典型的縫隙天線由簡單的微帶線饋電，在介質(zhì)基片的金屬底面上開設(shè)縫隙來向空間輻射電磁能量。在實際應(yīng)用中，縫隙天線往往需要實現(xiàn)單向輻射，通常的解決方案是在縫隙的后面加一個金屬腔或者反射壁。1963年，首次提出了帶背腔的矩形縫隙天線，并對這種背腔縫隙天線進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，推導(dǎo)了天線單元的導(dǎo)納計算公式。由于結(jié)構(gòu)簡單、效率高且具有單向輻射特性，背腔縫隙天線已在雷達(dá)，衛(wèi)星通訊、廣播電視以及空間飛行器通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，背腔的引入極大地限制了天線的集成性能。
[0003]1939年美國斯坦福大學(xué)的虹也飽丫虹就指出介質(zhì)諧振器能向自由空間福射電磁波；到九十年代，1？6801181:01~八111:611的，介質(zhì)諧振器天線)已成為天線技術(shù)研宄的一個熱點，研宄人員發(fā)表了大量相關(guān)文獻(xiàn)。0狀一般由低損耗高介電常數(shù)的介質(zhì)材料制成。相對于傳統(tǒng)天線，0狀主要有輻射效率高，饋電方式簡單，體積小，重量輕等優(yōu)點。0狀的損耗主要來自于介質(zhì)，該優(yōu)點在毫米波和亞毫米波頻段天線應(yīng)用中尤為突出。0狀可以采用多種結(jié)構(gòu)簡單的激勵方式，且通過改變饋電位置可以控制輸入阻抗，易于匹配。目前0狀已經(jīng)廣泛應(yīng)用于81116丨00訪、11^隊？！13等通信系統(tǒng)中，并在雷達(dá)、移動衛(wèi)星通信、相控陣?yán)走_(dá)等領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出了一種具有介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)的背腔縫隙天線，該背腔縫隙天線具有帶寬寬，效率高的特點，可以廣泛應(yīng)用于寬帶雷達(dá)系統(tǒng)中。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種背腔縫隙天線，包括金屬背腔，兩層介質(zhì)基板和兩塊介質(zhì)諧振器，天線饋線。其特征在于，金屬背腔為長方體結(jié)構(gòu)，長方體上表面中心開有矩形截面凹槽；兩層介質(zhì)基板均為長方形單面覆銅結(jié)構(gòu)，長方形的形狀與所固定金屬背腔面形狀相同；兩層介質(zhì)基板的非覆銅面重疊后固定在金屬背腔開有凹槽的一面。天線饋線通過覆銅夾在兩層介質(zhì)基板中間。在每層介質(zhì)基板的覆銅面中心通過金屬蝕刻開有長方形縫隙；兩塊介質(zhì)諧振器形狀相同，均為橫截面是正方形的長方體；兩塊介質(zhì)諧振器重疊固定于未接觸金屬背腔的介質(zhì)基板上，并將長方形縫隙覆蓋。
[0006]本發(fā)明的有益效果為:
[0007]背腔縫隙天線由于背腔的引入所以具有較寬的阻抗頻帶特性；介質(zhì)諧振器具有結(jié)構(gòu)尺寸小，損耗低的優(yōu)點，將它引入到背腔天線中，進(jìn)一步提高了天線效率，展寬了天線的頻帶。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明中提及的金屬背腔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本發(fā)明中提及的介質(zhì)基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3為本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0012]本發(fā)明提供的背腔縫隙天線包括金屬背腔1，兩層介質(zhì)基板2和3，天線饋線4，兩塊介質(zhì)諧振器5和6。
[0013]圖1是本發(fā)明中提及的金屬背腔的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，金屬背腔1為長方體結(jié)構(gòu)，長方體上表面13中心開有矩形截面凹槽12，矩形截面凹槽12未貫穿金屬背腔1，矩形截面凹槽12的長度、寬度和深度根據(jù)實際情況確定，背腔縫隙天線的頻率越高，長度、寬度和深度的尺寸越小。
[0014]圖2是本發(fā)明中提及的介質(zhì)基板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，兩層介質(zhì)基板2和3形狀相同，均為長方形，長方形的形狀與所固定金屬背腔上表面13形狀相同。兩層介質(zhì)基板2和3為單面覆銅結(jié)構(gòu)，介質(zhì)基板2的覆銅面21，介質(zhì)基板3的覆銅面31，兩層介質(zhì)基板重疊時介質(zhì)基板2的非覆銅面22和介質(zhì)基板3的非覆銅面32重疊在一起。介質(zhì)基板2的覆銅面21中心通過金屬蝕刻開有長方形縫隙23，介質(zhì)基板3的覆銅面31中心通過金屬蝕刻開有長方形縫隙33。長方形縫隙23和長方形縫隙33的形狀相同。天線饋線4通過覆銅夾在兩層介質(zhì)基板的非覆銅面22和32中間。
[0015]圖3為本發(fā)明的前剖結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，背腔縫隙天線包括金屬背腔1，介質(zhì)基板2、3，天線饋線4，上層介質(zhì)諧振器5和下層介質(zhì)諧振器6。介質(zhì)基板2、3通過螺釘固定在金屬背腔1上，介質(zhì)諧振器5與介質(zhì)諧振器6重疊放置，并用粘合劑粘合，再通過粘合劑粘合固定于介質(zhì)基板2上，并將長方形縫隙23覆蓋。長方形縫隙23和33的尺寸根據(jù)實際需要確定，通常背腔縫隙天線的頻率越高，尺寸越小。
【權(quán)利要求】
1.一種背腔縫隙天線，包括金屬背腔，天線饋線，其特征在于，還包括兩層介質(zhì)基板和兩塊介質(zhì)諧振器，金屬背腔為長方體結(jié)構(gòu)，長方體上表面中心開有矩形截面凹槽；兩層介質(zhì)基板均為長方形單面覆銅結(jié)構(gòu)，長方形的形狀與所固定金屬背腔面形狀相同；兩層介質(zhì)基板的非覆銅面重疊后固定在金屬背腔開有凹槽的一面；天線饋線通過覆銅夾在兩層介質(zhì)基板中間；在每層介質(zhì)基板的覆銅面中心通過金屬蝕刻開有長方形縫隙；兩塊介質(zhì)諧振器形狀相同，均為橫截面是正方形的長方體；兩塊介質(zhì)諧振器重疊固定于未接觸金屬背腔的介質(zhì)基板上，并將長方形縫隙覆蓋。
【文檔編號】H01Q13/18GK104466417SQ201410635753
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】楊虎, 何艷, 金祖升, 盧俊麒, 宋崇碩, 吳雨晴, 徐延林, 林沂 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)