[发明专利]一种基于阻带设计技术的槽隙波导漏波天线

说明书

本发明提供一种基于阻带设计技术的槽隙波导漏波天线，其包括：馈源和槽隙波导传输线结构；所述槽隙波导传输线结构为上下层结构，且进一步包括：上层金属板(1)，下层金属板(2)和若干方形探针(3)；该上层金属板(1)位于该下层金属板(2)之上，在该下层金属板(2)的中间位置设有一槽隙(4)，在该槽隙(4)的两侧等间距分布若干该方形探针(3)，且其中一侧的该方形探针(3)的数量大于另一侧的该方形探针(3)的数量，该馈源分别位于该槽隙(4)的两端，电磁波通过该方形探针(3)的上表面与该上层金属板(1)的下表面之间的缝隙进行辐射。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种基于阻带设计技术的槽隙波导漏波天线。

背景技术

传统的高增益天线主要包括抛物面反射天线和阵列天线，但由于其自身存在的缺点限制了天线的应用范围，如抛物面天线体积大，隐蔽性差，安装困难，天线工作频率较高时加工精度要求高；阵列天线馈电网络复杂，加工成本高，传输损耗大，效率低。传统的电扫天线阵具有控制灵活、天线结构和转动机械要求低、波束扫描快和精度高等优势，得到了广泛应用。电控扫描可分为改变各个单元相位的相控天线阵和改变阵列馈电频率的频扫天线阵。相控天线阵需要移相器改变天线的馈电相位，成本过高，在传统的低成本的天线通信领域，优势不大。

槽隙波导是近年来提出的一种新的开放式的传输线结构，与传统的矩形波导传输线相比，加工精度大大降低；与基片集成波导传输线相比，其为全金属结构，无须介质，因此传输损耗很小，在高频天线的设计中，具有巨大的潜在优势。目前，对于槽隙波导传输线的研究逐步深入，在高频天线的设计中得到越来越多的关注。

漏波天线在宽带无线通信、调频扫描雷达、方向图合成等方面得到越来越多的应用。漏波天线属于行波天线的一种，通过周期性的加载天线单元，可以较为容易的设计各种高增益天线，且电磁波沿馈线传播时，通过天线单元不断辐射，使天线具有一定的扫描能力。目前漏波天线可以由波导、超材料、基片集成波导等技术实现，工作带宽16.3％(9GHz-10.6GHz)，且当频率大于11.5GHz，天线辐射效率小于50％，但均存在体积大、带宽窄、加工成本高、损耗大等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，为解决对现有的波导漏波天线存在上述问题，本发明提供了一种基于阻带设计技术的槽隙波导漏波天线，其包括：馈源和槽隙波导传输线结构；所述槽隙波导传输线结构为上下层结构，且进一步包括：上层金属板，下层金属板和若干方形探针；该上层金属板位于该下层金属板之上，在该下层金属板的中间位置设有一槽隙，该馈源分别位于该槽隙的两端，在该槽隙的两侧等间距分布若干该方形探针，且其中一侧的该方形探针的数量大于另一侧的该方形探针的数量，电磁波通过该方形探针的上表面与该上层金属板的下表面之间的缝隙进行辐射。

所述馈源为X波段标准矩形波导端口。

所述槽隙的宽度是从一端向另一端逐渐变小，且宽度较大的一端为馈电端，宽度较小的一端为吸收端。

该方形探针的上表面为人造磁导体表面，特定频段的电磁波不能沿其表面传播，可以防止电磁波的泄漏。该方形探针的高度从该馈电端向该吸收端逐步变小，且数量较小的该方形探针的一侧为辐射侧，数量较大的该方形探针的一侧为非辐射侧。

该辐射侧的该方形探针的高度均比该非辐射侧的该方形探针的高度小1mm。

本发明的优点在于：在该槽隙波导漏波天线的左、右两端设计不同的阻带范围，拓展了天线的工作带宽，提高了天线的辐射效率。天线带宽为9GHz-12.5GHz，辐射效率大于90％，平均增益为18dB，扫描范围为22°。该天线天线为全金属结构，无须介质，因而没有介质损耗；馈源采用X波段标准矩形波导，进一步简化了天线设计。该天线结构简单，成本低，易于工程实现。

附图说明

图1是本发明的一种基于阻带设计技术的槽隙波导漏波天线的结构示意图