[实用新型]金属栅条加载的渐变槽线天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种渐变槽线天线性能改善方案，尤其是工作在微波频段的渐变槽线天线。

背景技术

目前，国内外用于微波频段的渐变槽线天线沿宽度渐变的槽隙导行并向前辐射电磁波，具有较宽频带、中等增益等特点。要进一步展宽频带或提高增益，需要成倍地增加天线长度，受结构和应用的限制。国外曾报导用介质杆加载提高增益的方案，但仍然增加了长度、而且不能印刷制造。

发明内容

技术问题：本实用新型提出一种金属栅条加载的渐变槽线天线，对于定向辐射的对称渐变槽线天线，可在不增加天线长度的条件下提高增益；对于波束赋形的非

对称渐变槽线天线，可在宽频带范围内提高波束覆盖效率。本技术还利于批量制造、降低成本。

技术方案：本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：渐变槽线天线、金属栅条位于介质板的正面，馈电环节位于介质板的反面，在渐变槽线天线中的宽槽区内设有3～7根沿渐变槽线天线中心轴分布的金属栅条，金属栅条的间距取0.15～0.40λ，每根条带的长度0.26～0.44λ，宽度取0.004～0.01λ，λ为所应用的领域的中心频率波长；在宽槽区的最窄处连接条状槽区，该条状槽区的另一端连接圆形槽线谐振腔；馈电环节位于条状槽区反面的介质板上。馈电环节由微带-槽线的耦合段、阻抗匹配段和微带90°折角段相接而成。金属栅条有3～7根。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有的技术相比具有如下的有益效果：(1)天线的增益比没有加载的渐变槽线有明显提高，相当于长度增加为原结构的1.2倍。(2)金属栅条加在天线结构的内部，没有改变天线的轮廓尺寸。(3)保持天线结构的全印刷化优点。(4)利用金属栅条的形状与布局可控制天线辐射的波瓣图。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是本实用新型中天线加载栅条前后仿真回波损失频响曲线，

图3是本实用新型中天线加载栅条前后仿真增益频响曲线，

图4是本实用新型中天线加载栅条前后天线的xoy剖面(E-面)的辐射方向图，

图5是本实用新型中天线加载栅条前后天线的yoz剖面(H-面)的辐射方向图。

具体实施方式

金属贴片贴在介质基片2表面上，在介质基片2一侧蚀刻渐变槽线天线1，在天线的宽槽区23，与渐变槽线天线1同侧表面的主向上蚀刻3~7根金属栅条3，金属栅条3的间距取0.15~0.40λ，每根条带的长度0.26~0.44λ，宽度取0.004~0.01λ，λ为所应用的领域的中心频率波长，金属栅条3加载位置沿天线的端射方向，与渐变槽线天线1无电接触。在介质基片2的另一侧表面上蚀刻阶梯线金属条带4，由三段不同宽度的微带线段，即微带-槽线的耦合段41、阻抗匹配段42和微带90°折角段43相接而成。

现对本实用新型的具体实施方式结合如下实施例及其附图作进一步详细描述。

采用厚0.5mm的介质(ε_r＝2.2)基片2，介质基片长度84mm，宽度49mm，其一面为对称渐变槽线的金属层，另一面为微带馈线层。组成微带馈线的三段即微带-槽线的耦合段41、阻抗匹配段42和微带90°折角段43分别为宽度0.4mm，0.75mm，1.55mm；长度10.6mm，5.5mm，11.775mm，微带馈线4通过槽线的窄槽区22耦合对天线馈电，所述对称渐变槽线1和介质基片2通过微带馈线4与外部电路相连。与渐变槽线天线1同侧表面的端射方向上刻蚀五根等间距相互平行金属栅条3，其中第一栅条31长度11.475mm，第二栅条32、第三栅条33、第四栅条34、第五栅条35长度11.5mm。

利用CST公司的CST MICROWAVE STUDIO 2008对天线结构进行全波仿真分析，优选出符合天线要求的几何尺寸，在5.7～8.2GHz的频段内回波损耗小于-10dB。在6.9~8.2GHz的频段上，增益改善大于1dB，其中在8GHz增益增加达2.4dB。