[发明专利]基于介质集成波导的宽带背腔缝隙天线

说明书

基于介质集成波导的宽带背腔缝隙天线，涉及背腔缝隙天线领域，为了解决现有金属背腔缝隙天线的剖面太高，难以小型化，难以集成，增加了加工难度的问题。介质层的上下表面分别紧贴上层金属层和中层金属层，多个金属化通孔的一端均穿过中层金属层和介质层与上层金属层接触，多个金属化通孔的另一端均由介质层向下延伸至与下层金属层接触，带状线水平设置在介质层的中间层，带状线的窄边与介质层的一条边平齐；上层金属层的中心设有圆形缝隙，由圆形缝隙向两侧对称式延伸出两个矩形的缺口；中层金属层的结构与上层金属层的结构相同；多个金属化通孔形成圆形，圆心位于上层金属层的中心。本法的天线小型化、易集成。

技术领域

本发明涉及背腔缝隙天线领域。

背景技术

金属背腔缝隙天线具有较宽的阻抗带宽和较高的增益特性，但是具有以下几个缺点：剖面太高，小型化问题难以解决；难集成，增加了加工难度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有金属背腔缝隙天线的剖面太高，难以小型化，难以集成，增加了加工难度的问题，从而提供基于介质集成波导的宽带背腔缝隙天线。

本发明所述的基于介质集成波导的宽带背腔缝隙天线，包括上层金属层1、介质层2、中层金属层3、带状线4、多个金属化通孔5和下层金属层6；

介质层2的上下表面分别紧贴上层金属层1和中层金属层3，多个金属化通孔5的一端均穿过中层金属层3和介质层2接触，多个金属化通孔5的另一端均向下延伸至与下层金属层6接触，带状线4水平设置在介质层2的中间层，带状线4的窄边与介质层2的一条边平齐；

上层金属层1的中心设有圆形缝隙，由圆形缝隙向两侧对称式延伸出两个矩形的缺口；中层金属层3的结构与上层金属层1的结构相同；多个金属化通孔5形成圆形，圆心位于上层金属层1的中心。

优选的是，天线为矩形，矩形的长度l为6mm，宽度w为5.5mm。

优选的是，圆形缝隙的半径r为2.1，矩形缺口的长度m为1.9mm，2个矩形缺口与圆形缝隙的总长度d为4.8mm，多个金属化通孔5形成的圆形的内径R为2.75mm，金属化通孔5的直径为0.1mm，相邻金属化通孔5的中心距为0.48mm。

优选的是，带状线4的长度L₁为2.1mm，宽度W₁为0.78mm。

优选的是，介质层2的介电常数为2.2，厚度h为1.016mm。

优选的是，中层金属层3和下层金属层6的距离Ch为0.787mm。

本发明的整个天线性能良好，能够满足宽带的设计要求。引入介质集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)的结构后，整个天线剖面高度降低，而且天线性能没有发生明显改变，天线尺寸更小，利用的过孔工艺带代替金属壁，易于集成加工。满足了天线的小型化、易集成的设计要求。

附图说明

图1是基于介质集成波导的宽带背腔缝隙天线的俯视图；

图2是由侧方看去的基于介质集成波导的宽带背腔缝隙天线的结构示意图；

图3是回波损耗曲线图；

图4是增益变化曲线图；

图5是33GHz下的辐射方向图，

图6是35GHz下的辐射方向图，

图7是37GHz下的辐射方向图，

具体实施方式