[发明专利]缝隙相位幅度校准的三维封装表面天线

权利要求书

1.一种缝隙相位幅度校准的三维封装表面天线，其特征在于该天线包括设置在介质基板(4)上的金属化垂直过孔馈线(1)、基片集成波导喇叭天线(2)和缝隙(3)，介质基板(4)在三维封装(5)的最上面；所述金属化垂直过孔馈线(1)与三维封装(5)的内部电路(8)相连；基片集成波导喇叭天线(2)由位于介质基板(4)一面的底面金属平面(6)、位于介质基板(4)另一面的顶面金属平面(9)和穿过介质基板(4)连接底面金属平面(6)、顶面金属平面(9)的金属化过孔喇叭侧壁(11)组成；底面金属平面(6)和顶面金属平面(9)有多条缝隙(3)，缝隙(3)的长度超过一个波长，并构成中间缝隙(16)、左边缝隙(17)和右边缝隙(18)；中间缝隙(16)位于基片集成波导喇叭天线(2)的两个侧壁(11)中间的位置，并把基片集成波导喇叭天线(2)分为左右对称的左边子喇叭(19)和右边子喇叭(20)；左边缝隙(17)把左边子喇叭(19)分成第一子喇叭(21)和第二子喇叭(22)，右边缝隙(18)把右边的子喇叭(20)分成第三子喇叭(23)和第四子喇叭(24)；第一子喇叭(21)、第二子喇叭(22)、第三子喇叭(23)和第四子喇叭(24)的一个端口都朝着天线窄截面波导(13)的短路面(15)方向，其另一端口都在天线口径面(12)；

所述的中间缝隙(16)、左边缝隙(17)和右边缝隙(18)形状都是由头端部分、多边形和尾端部分三段依次相连构成；中间缝隙(16)、左边缝隙(17)和右边缝隙(18)中的头端部分或者尾端部分的形状是直线、或折线或指数线；中间缝隙(16)、左边缝隙(17)和右边缝隙(18)中的多边形是三角形、或四边形、或五边形或其它边数大于五的多边形；中间缝隙(16)、左边缝隙(17)和右边缝隙(18)的头端都朝着喇叭天线窄截面波导的短路面(15)方向，中间缝隙(16)、左边缝隙(17)和右边缝隙(18)的尾端伸到天线口径面(12)上；

所述的左边子喇叭(19)和右边子喇叭(20)的宽度均要保证电磁波可以在左边子喇叭(19)和右边子喇叭(20)中传输而不被截止；

所述的第一子喇叭(21)、第二子喇叭(22)、第三子喇叭(23)和第四子喇叭(24)的宽度均要保证电磁波可以在第一子喇叭(21)、第二子喇叭(22)、第三子喇叭(23)和第四子喇叭(24)中传输而不被截止；

选择中间缝隙(16)中多边形顶点的位置和选择左边缝隙(17)中头端部分或多边形在左边子喇叭(19)中的位置，使得通过第一子喇叭(21)和第二子喇叭(22)中传输的两路电磁波等幅同相到达天线的口径面(12)上；

选择中间缝隙(16)中多边形顶点的位置和选择右边缝隙(18)中头端部分或多边形在右边子喇叭(20)中的位置，使得通过第三子喇叭(23)和第四子喇叭(24)中传输的两路电磁波等幅同相到达天线的口径面(12)上；

金属化过孔喇叭侧壁(11)中，相邻的两个金属化过孔的间距要小于或等于工作波长的十分之一，使得构成的金属化过孔喇叭侧壁(11)能够等效为电壁。

2.根据权利要求1所述的一种缝隙相位幅度校准的三维封装表面天线，其特征在于所述的金属化垂直过孔馈线(1)的一端穿过介质基板(4)底面金属平面(6)上的圆孔(7)与三维封装(5)的内部电路(8)相连，其另一端顶端有个圆形焊盘(10)，金属化垂直过孔馈线顶端圆形焊盘(10)在介质基板(4)的顶面金属平面(9)的圆孔中心，金属化垂直过孔馈线顶端圆形焊盘(10)与介质基板(4)的顶面金属平面(9)之间有一个圆环形槽，因此金属化垂直过孔馈线顶端圆形焊盘(10)与介质基板(4)的顶面金属平面(9)没有直接的电接触。

3.根据权利要求1所述的一种缝隙相位幅度校准的三维封装表面天线，其特征在于所述的基片集成波导喇叭天线(2)由窄截面波导(13)、喇叭形波导(14)串接构成；窄截面波导(13)的一端是短路面(15)，窄截面波导(13)的另一端与喇叭形波导(14)相连，喇叭形波导(14)的一端与窄截面波导(13)相连，喇叭形波导(14)的另一端是天线口径面(12)。