[发明专利]一种介质埋藏天线的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备方法，具体涉及一种介质埋藏天线的制备方法，属于电磁场与微波技术领域。

背景技术

目前，天线主要可分为电小天线（如车载调幅垂直接收天线）、谐振天线（如半波振子天线）、宽带天线（如螺旋天线）和口径天线（如喇叭天线）等，而目前这些天线都是裸露于设备的表面，这些天线要么安装时不能与设备共形，要么大规模生产时受到一定限制，要么就是生产成本较高，要么裸露于空气中的天线金属部分受到氧化腐蚀等。

介质埋藏天线，顾名思义就是将天线埋藏于介质中的一类天线。根据结构特点对介质埋藏天线作了如下规定：介质埋藏天线是指将天线全部埋藏于介质中，并且规定天线各组成单元的任何边缘都应与埋藏介质基片相对应的任何边缘之间有一定的距离，即天线各组成单元的边缘到天线中心的距离都必须小于与其相对应的基片边缘到天线中心的距离（以保证从基片侧面看，天线各组成单元边缘不露在介质外面），只有这样才能称作为介质埋藏微带天线。应该强调的是，这里规定的介质埋藏微带天线是不同于目前国内外学者们正在研究的介质覆盖天线，因为后者只将介质覆盖在天线的组成单元上，同时这种覆盖允许介质与天线单元之间有缝隙存在，而且也允许天线单元边缘与基片边缘相取齐，即允许天线单元的侧面外露；此外，还有一种将天线的一部分插入介质中，虽然也有国外学者叫介质埋藏天线，但虽然不符合上述规定的含义，所以不是本发明所说的介质埋藏天线。

虽然已经开始研究介质埋藏天线，但是还没有将天线完全埋藏在介质里并与介质加工成一体的比较成熟的理论与技术，尤其是还没有一种完整可行的制备方法，因为将天线与介质加工成一体工艺难度大且成品率低，而且天线一般为铜片，其熔点较低，在介质的选材上在不影响天线性能的情况下，又要保证在烧结过程中不会导致铜片融化变形，因此难度大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种介质埋藏天线的制备方法，通过将铜质天线整体全部埋藏于掺杂钇组稀土配方的陶瓷介质材料中，然后进行成型并在特定温度下烧结，人为控制温度逐步冷却后制得与介质无缝有机结合的介质埋藏天线。

一种介质埋藏天线的制备方法，其制备方法步骤如下：

步骤一：根据公式（1-1）求得电磁波在介质空间的波长；

λϵ=λ0ϵr---(1-1)]]>

其中，λ₀为电磁波在自由空间中的波长，λ_ε为电磁波在介质空间中的波长，ε_r为介电常数；

步骤二：根据步骤一求得的波长λ_ε，再根据公式（2-1）~（2-2）计算在介质空间中每个天线单元之间的距离d_ε和每个天线单元的长度l_n；

d_ε＝k₁λ_ε；     （2-1）

l_n＝K_nk₂λ_ε；    （2-2）

其中，k₁、k₂、K_n均为系数，k₁的取值范围为[0.2，2.5]，k₂的取值范围为[0.3，0.49]，K_n＝1-e^-(n-1)，n取[1，m]中的整数，m为天线中的天线单元个数；

步骤三：选取l₁的十分之一作为天线单元的宽度，从而确定了当前天线的尺寸；

步骤四：根据当前天线的尺寸进行仿真实验，并观察传输函数曲线，以判断当前天线的设计尺寸是否为最佳；