[发明专利]半模式基板集成天线结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于辐射和/或接收电磁信号的半模式(half-mode)基 板(substrate)集成天线结构。

背景技术

因此，根据本发明的半模式基板集成天线结构基于已知基板集成 波导技术，其中，通过将金属层放置在介电基板的顶侧和底侧并通过 经由导电通孔系列或行来创建电磁信号的通道，来创建用于微波和毫 米波应用的波导。这类波导的长度通常是宽度的两倍及以上且高度与 宽度相比极小，使得这些波导的高度集成是可能的。此外，这些波导 能以低成本例如通过印刷电路板制造工艺来制造，同时仍然提供高性 能。正常(全模式)波导包括连接基板的顶侧和底侧的两个导电层的至 少部分平行的两个系列或两行导电通孔，由此在两行或两个系列导电 通孔之间引导电磁信号。最近的发展已经发现，能够构建半模式基板 集成波导，它们仅包括单行或单系列导电通孔，因此仅具有全模式基 板集成波导的一半尺寸。因此，通过基本上在长度方向将全模式基板 集成波导切成两半，沿以前两行导电通孔之间的中间创建开放侧，由 此开放侧因宽度与高度的高比率而差不多相当于理想磁壁。换言之， 半模式基板集成波导提供几乎与全模式基板集成波导相同的性能，但 具有一半大小。还发现，这类半模式基板集成波导可用作天线。

发明内容

本发明的目的是提出一种与现有技术相比实现高度集成和更普 遍应用的基板集成天线结构。

上述目的通过如权利要求1所述的用于辐射和/或接收电磁信号 的半模式基板集成天线结构来实现。根据本发明的半模式基板集成天 线结构包括由介电材料制成的具有顶侧和底侧的基板，该基板至少部 分为具有主平面的平坦形状，导电层设置在基板的所述顶侧且导电层 设置在所述底侧，导电通孔系列在基板的顶侧和底侧的导电层之间延 伸，使得形成具有馈电端和天线端的波导，由此所述天线端由所述导 电层的端部区域和所述基板形成，使得所述天线结构的辐射图基本上 在主平面延伸。

根据本发明的半模式基板集成天线结构特别适合工作在宽带应 用，优选地工作在微波和/或毫米波范围。本发明的天线结构具有小尺 寸，因此可易于集成，制造简单，并且能以非常灵活的方式用于各种 应用。具体来说，由于本发明的天线结构具有基本上在天线结构的主 平面中延伸的辐射图，所以根据本发明的多个天线结构可有效地集 成，即：换言之，能够几乎彼此排列根据本发明的多个天线结构。

有利的是，基板中的导电层在天线端形成开端结构。

更优选地，通孔系列沿所述天线结构的长度从所述馈电端延伸到 所述天线端，其中所述导电层的所述端部区域的端部没有导电通孔。 因此，有利的是，所述端部的长度在所述导电层的长度的3％与15％ 之间、优选地在5％与10％之间。更有利的是，与所述端部相邻的所 述端部区域的中间部分的通孔系列基本上沿所述导电层在长度方向 的中线设置，使得所述天线结构的辐射图基本上在天线结构的长度方 向延伸。备选地，与所述端部相邻的所述端部区域的中间部分的通孔 系列基本上与所述导电层在长度方向的中线成某角度设置，使得所述 天线结构的辐射图基本上在所述角度的方向延伸。有利的是，所述中 间区域的长度在所述导电层的长度的3％与15％之间、优选地在5％与 10％之间。

有利的是，波导包括中间区域，其中通孔系列基本上沿直线设置。 通孔系列与磁壁配合来充当电磁信号的波导或场导。因此，直线有利 地是所述导电层在其长度方向的中线。更有利的是，中间区域的长度 在所述导电层的长度的30％与70％之间、优选地在40％与60％之间。

有利的是，本发明的天线结构还包括在波导的侧壁上或附近与所 述波导的所述馈电端耦合的馈电结构，其中所述波导包括与所述馈电 端相邻的馈电区，其中，设置在所述馈电区中的通孔系列设置成更接 近波导的相对侧壁以及在其上或附近耦合了馈电结构的侧壁。因此， 有利的是，所述馈电区的长度在所述导电层的长度的20％与50％之间、 优选地在30％与40％之间。

附图说明

通过以下结合附图对优选实施例的详细描述进一步说明本发明，

附图包括：

图1示出根据本发明的第一实施例的天线结构的顶视图，

图2示出图1所示天线结构的宽度方向的截面图，

图3示出图1的天线结构的天线端的截图的侧视图，