本發(fā)明涉及印刷工藝技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種基于印刷工藝的波導(dǎo)縫隙天線陣列結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù):
印刷,作為一種圖象與文字復(fù)制的技術(shù),其社會意義在于它在復(fù)制文字與圖象的同時(shí)記錄和傳播著相應(yīng)的歷史文化,因此,最早出現(xiàn)印刷技術(shù)的國家必然是人類文明的古國。印刷作為一門用來復(fù)制的實(shí)用技術(shù)是中國人發(fā)明的,我們所熟知的印章即是它的早期雛形。印章在我國歷史上出現(xiàn)的很早,約在殷代即已經(jīng)有大量由金屬、石、陶、骨等制作的印章。早期的印章多為陰文,即文字凹于印面,后來又出現(xiàn)了陽文印章,即文字凸出于印面,印章在歷史上主要的使用功能是作為記號或標(biāo)記的證明,尚不是以復(fù)制為主要目的工藝形式,但是簡單的印章中包含了復(fù)制技術(shù)中凸版及凹版的深刻原理,對于印刷技術(shù)的發(fā)明在印的觀念上以十分重要的啟迪。
近年來,波導(dǎo)縫隙陣列山于其低損耗高輻射效率和性能穩(wěn)定等一系列突出優(yōu)點(diǎn),而得到廣泛應(yīng)用和研究。對于傳統(tǒng)的波導(dǎo)縫隙陣列而言,通常運(yùn)用機(jī)械加工手段,如銑削等工藝,直接在波導(dǎo)壁上加工出相應(yīng)的縫隙陣死該法難度高,精度低,公差在0.03mm左右。對于一般較低頻段的應(yīng)用,這一精度尚能接受,但是當(dāng)其應(yīng)用于毫米波段或更高頻率時(shí),這種加工方法和精度就成為限制縫隙陣列性能的一個(gè)重要因素特別是在超低副瓣的天線設(shè)計(jì)中,當(dāng)要求縫隙長度的誤差必須控制在百分之一以下時(shí),這一問題將更加突出。當(dāng)然,運(yùn)用一些特殊設(shè)備,可提高加工精度,但無疑將大大增加成本與此同時(shí),集成印刷貼片天線近年來也獲得了廣泛的應(yīng)用。由于采用了印刷工藝,貼片天線的加工過程相當(dāng)簡單,且加工精度很高但是山于采用微帶電路饋電,受介質(zhì)損耗和表面波的影響,隨著頻率升高,貼片天線的損耗將急劇加大,從而嚴(yán)重影響天線的輻射效率因此,如何將上述兩種天線各自的優(yōu)點(diǎn)綜合在一起,同時(shí)又可以避免上述問題正是本發(fā)明所要解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
(一)解決的技術(shù)問題
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種基于印刷工藝的波導(dǎo)縫隙天線陣列結(jié)構(gòu)及其制作方法,解決了成本較高以及天線的輻射效率較低的問題。
(二)技術(shù)方案
為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種基于印刷工藝的波導(dǎo)縫隙天線陣列結(jié)構(gòu),包括矩形波導(dǎo),矩形波導(dǎo)包括波導(dǎo)壁,矩形波導(dǎo)上設(shè)有接地板,接地板上設(shè)有介質(zhì)基片,且波導(dǎo)壁上設(shè)有縫隙陣列。
一種基于印刷工藝的波導(dǎo)縫隙天線陣列結(jié)構(gòu)的制作方法,將需要開槽的波導(dǎo)壁完全用帶接地板的介質(zhì)基片來替代,通過接地板作為相應(yīng)的波導(dǎo)壁,波導(dǎo)壁上的縫隙陣列利用貼片天線的印刷工藝來完成。
優(yōu)選的,在介質(zhì)基片上利用印刷工藝腐蝕出任意的縫隙形式。
優(yōu)選的,對于同一頻段不同要求的天線,不再更換整個(gè)波導(dǎo),僅替換相應(yīng)的介質(zhì)基片。
優(yōu)選的,將覆蓋有薄膜的介質(zhì)基片作為波導(dǎo)壁,在金屬薄膜上腐蝕出相應(yīng)的縫隙陣列。
優(yōu)選的,采用0.05mm厚的黃銅膜片來代替接地板的介質(zhì)基片。
(三)有益效果
本發(fā)明提供了一種基于印刷工藝的波導(dǎo)縫隙天線陣列結(jié)構(gòu)及其制作方法,具備以下有益效果:
1、本發(fā)明針對傳統(tǒng)的波導(dǎo)縫隙天線和微帶貼片天線在毫米波段所存在的缺點(diǎn),提出利用印刷工藝來制造毫米波波導(dǎo)縫隙天線,與以往的結(jié)構(gòu)相比,本發(fā)明提出的結(jié)構(gòu)不僅可以提供滿足毫米波段應(yīng)用的精度和較低的成本,而且可以在一定程度上抑制旁瓣電平基于這種結(jié)構(gòu)。
2、本發(fā)明將印刷工藝應(yīng)用于波導(dǎo)縫隙陣列天線的設(shè)計(jì),并提出一種新的結(jié)構(gòu)形式由于采用了印刷工藝,在保留了原有波導(dǎo)縫隙陣列天線所有優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),新的結(jié)構(gòu)簡化了制造流程,也滿足了應(yīng)用毫米波段的精度要求基于這種新結(jié)構(gòu),將綜合波導(dǎo)縫隙天線和貼片天線的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起,大大的降低成本,增強(qiáng)了天線的輻射效率。
3、本發(fā)明與傳統(tǒng)方法相比,新結(jié)構(gòu)不僅在工藝流程上獲得簡化,而且精度高這使新結(jié)構(gòu)很容易適應(yīng)毫米波段或以上波段的應(yīng)用,同時(shí),通過印刷工藝,可得到近于理想的矩形槽,避免由于槽的形狀非理想矩形而在高頻頻段所導(dǎo)致的頻率漂移。
4、本發(fā)明可在介質(zhì)基片上利用印刷工藝腐蝕出任意的縫隙形式,設(shè)計(jì)一些原有結(jié)構(gòu)很難達(dá)到的特殊要求的天線,如圓極化天線等,對于同一頻段不同要求的天線,所需更換的不再是整個(gè)波導(dǎo),而僅僅是替換相應(yīng)的介質(zhì)板,這不僅節(jié)約了成本,也提高了結(jié)構(gòu)的靈活性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明采用印刷工藝的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1矩形波導(dǎo)、2波導(dǎo)壁、3波導(dǎo)壁、4介質(zhì)基片、5縫隙陣列。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請參閱圖1,本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種基于印刷工藝的波導(dǎo)縫隙天線陣列結(jié)構(gòu),包括矩形波導(dǎo)1,矩形波導(dǎo)1包括波導(dǎo)壁2,矩形波導(dǎo)1上設(shè)有接地板3,接地板3上設(shè)有介質(zhì)基片4,且波導(dǎo)壁2上設(shè)有縫隙陣列5。
一般情況下,在進(jìn)行天線的分析和設(shè)計(jì)時(shí),往往假設(shè)波導(dǎo)壁2為零厚度的理想情況而隨著頻率的升高,波導(dǎo)壁2的厚度已經(jīng)可以和工作波長相比擬,此時(shí)運(yùn)用傳統(tǒng)的分析方法將引入較大的模型誤差而如果考慮厚度,則不可避免地使分析、設(shè)計(jì)的難度和工作量大為增加。
通過采用一種基于印刷工藝的波導(dǎo)縫隙天線陣列結(jié)構(gòu)的制作方法,將需要開槽的波導(dǎo)壁2完全用帶接地板3的介質(zhì)基片4來替代,通過接地板3作為相應(yīng)的波導(dǎo)壁2,波導(dǎo)壁2上的縫隙陣列5利用貼片天線的印刷工藝來完成。
印刷工藝也可說是視覺、觸覺信息印刷復(fù)制的全部過程,包括印前、印刷、印後加工和發(fā)送等,是一門集;攝影,美術(shù),工藝,化學(xué),電子,電腦軟體、硬體科技,再加環(huán)保的考量的復(fù)雜和考驗(yàn)超強(qiáng)的一門技術(shù),即通過統(tǒng)籌、攝影、文字處理和美術(shù)設(shè)計(jì)、編輯、分色、制版、印刷、印後成型加工按需求批量復(fù)制美術(shù)、文字、圖像的技術(shù),該文中出現(xiàn)的印刷工藝可為現(xiàn)有印刷工藝中的常規(guī)已知工藝。
與傳統(tǒng)方法相比,新結(jié)構(gòu)不僅在工藝流程上獲得簡化,而且精度高這使新結(jié)構(gòu)很容易適應(yīng)毫米波段或以上波段的應(yīng)用,同時(shí),通過印刷工藝,可得到近于理想的矩形槽,避免由于槽的形狀非理想矩形而在高頻頻段所導(dǎo)致的頻率漂移。
在介質(zhì)基片4上利用印刷工藝腐蝕出任意的縫隙形式,設(shè)計(jì)一些原有結(jié)構(gòu)很難達(dá)到的特殊要求的天線,如圓極化天線等。
對于同一頻段不同要求的天線,不再更換整個(gè)波導(dǎo),僅替換相應(yīng)的介質(zhì)基片4,這不僅節(jié)約了成本,也提高了結(jié)構(gòu)的靈活性。
將覆蓋有薄膜的介質(zhì)基片4作為波導(dǎo)壁2,在金屬薄膜上腐蝕出相應(yīng)的縫隙陣列5。
采用0.05mm厚的黃銅膜片來代替接地板3的介質(zhì)基片4,由于介質(zhì)基片4上所覆蓋的金屬膜厚度非常薄,因此,即使在毫米波段也可以認(rèn)為其從而可以避免由于考慮波導(dǎo)壁2厚而引入的大量附加計(jì)算增加一定的計(jì)算量,在原有結(jié)構(gòu)(包括縫隙陣列規(guī)模,縫隙尺寸等)不變的情況下,介質(zhì)基片4的引入將有效地抑制旁瓣電系在某些點(diǎn)上可以使旁瓣電平在原有基礎(chǔ)上降低10db甚至更低,從而為超低副瓣天線的設(shè)計(jì)提供了有利的條性。
本發(fā)明針對傳統(tǒng)的波導(dǎo)縫隙天線和微帶貼片天線在毫米波段所存在的缺點(diǎn),提出利用印刷工藝來制造毫米波波導(dǎo)縫隙天線,與以往的結(jié)構(gòu)相比,本發(fā)明提出的結(jié)構(gòu)不僅可以提供滿足毫米波段應(yīng)用的精度和較低的成本,而且可以在一定程度上抑制旁瓣電平基于這種結(jié)構(gòu)。
將印刷工藝應(yīng)用于波導(dǎo)縫隙陣列天線的設(shè)計(jì),并提出一種新的結(jié)構(gòu)形式由于采用了印刷工藝,在保留了原有波導(dǎo)縫隙陣列天線所有優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),新的結(jié)構(gòu)簡化了制造流程,也滿足了應(yīng)用毫米波段的精度要求基于這種新結(jié)構(gòu),將綜合波導(dǎo)縫隙天線和貼片天線的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起,大大的降低成本,增強(qiáng)了天線的輻射效率,解決了成本較高以及天線的輻射效率較低的問題。
可在介質(zhì)基片上利用印刷工藝腐蝕出任意的縫隙形式,設(shè)計(jì)一些原有結(jié)構(gòu)很難達(dá)到的特殊要求的天線,如圓極化天線等,對于同一頻段不同要求的天線,所需更換的不再是整個(gè)波導(dǎo),而僅僅是替換相應(yīng)的介質(zhì)板,這不僅節(jié)約了成本,也提高了結(jié)構(gòu)的靈活性。
需要說明的是,在本文中,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下。由語句“包括一個(gè)......限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素”。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。