[实用新型]一种基于接地共面波导的矩形微带串馈天线

说明书

本实用新型公开了一种基于接地共面波导的矩形微带串馈天线，包括发射天线，所述发射天线包括第一介质基片(1)、第一金属地板(2)、第一金属贴片和第一短路部件(6b)；还包括接收天线，所述接收天线包括第二介质基片(7)、第二金属地板(8)、第二金属贴片、第二短路部件(12b)、焊盘(11)和同轴馈电端口(13)。本实用新型的基于接地共面波导的矩形微带串馈天线，具有增益高、方向图稳定、剖面低、重量轻和加工简单等特点。

技术领域

本发明属于微波通信领域，具体涉及一种基于接地共面波导的矩形微带串馈天线。

背景技术

微带天线由于具有成本低、重量轻、低剖面、体积小、电性能多样化、制作简单等优点，得到广泛的应用。微带线阵常以微带线构成的馈电网络对每个辐射单元进行馈电，不仅可以提高天线增益，而且可以通过波束赋形技术，在阵列上实现特定的电流分布来得到期望的天线方向图，改善天线的方向性。但阵元的增加并不能使其增益增加相应的倍数，有一部分由于馈线的加长而造成损耗。串馈阵列由于馈电网络简单、紧凑，所以损耗较小，使用串馈阵还能方便有效地组成面阵。

在为某一电路设计选择最优PCB材料时，高频电路设计者通常需考虑电路的性能变化、物理尺寸和功率高低。不同传输线技术的选择会影响电路设计的最终性能，如使用微带线或是接地共面波导（GCPW）。接地共面波导中，顶层接地导体和信号导体之间的小间距可以实现电路的低阻抗，且通过调节该间距可以改变电路的阻抗。接地导体和信号导体的间距增大，阻抗也会增大。当接地共面波导的顶层接地导体和信号导体的间距增大时，接地导体对电路的影响会降低。当间距足够大时，接地共面波导电路就类似于微带线电路了。尽管微带线在高频频段及毫米波频段有高的辐射损耗且难以实现高阶模抑制，微带线仍可适用于微波频段带宽相对较窄的电路。且微带线电路对PCB加工工艺和铜层厚度及厚度差异较不敏感。与此不同，接地共面波导在毫米波频段具有相对较低辐射损耗且能实现良好的高阶模抑制，这使得接地共面波导成为适用于高频候选传输线技术。此外，接地共面波导电路对PCB加工工艺和偏差要求相对不十分苛刻，这使得接地共面波导适合于高频频段的量产与应用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于接地共面波导的矩形微带串馈天线，通过在串馈天线阵上加接地共面波导，使得天线具有稳定的接地特性，从而实现低辐射损耗和良好的高阶模抑制。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于接地共面波导的矩形微带串馈天线，包括发射天线，所述发射天线包括第一介质基片、第一金属地板、第一金属贴片和第一短路部件；

所述第一金属贴片和第一金属地板分别设置在所述第一介质基片的两个表面；

所述第一金属贴片包括波端口的传输线、第一贴片阵列、共面波导的第一接地贴片和共面波导的第一中心信号线；

所述第一贴片阵列包括串联馈电的若干第一矩形贴片；

所述传输线连接所述第一贴片阵列的一端；

相邻所述第一矩形贴片之间通过所述第一中心信号线连接；

所述第一中心信号线的两侧均设置有所述第一接地贴片；

所述第一短路部件穿透所述第一介质基片并连接所述第一接地贴片和第一金属地板。

更进一步的，还包括接收天线，所述接收天线包括第二介质基片、第二金属地板、第二金属贴片、第二短路部件、焊盘和同轴馈电端口；

所述第二金属贴片和第二金属地板分别设置在所述第二介质基片的两个表面；

所述第二金属贴片包括第二贴片阵列、共面波导的第二接地贴片和共面波导的第二中心信号线；

所述第二贴片阵列包括串联馈电的若干第二矩形贴片；