[实用新型]一种波导缝隙辐射单元及阵列天线

说明书

本实用新型公开了一种波导缝隙辐射单元及阵列天线，属于无线通信技术领域。该辐射单元包括转接板和波导传输体，转接板包括非金属基体，基体上具有连续的金属覆盖层，金属覆盖层覆盖基体的上表面、狭缝内壁以及基体的背面两侧，基体背面两侧的金属覆盖层为两个金属条，波导传输体具有敞口的波导腔，波导腔的两侧各具有一个台阶结构，台阶结构上具有接地结构，波导传输体内还具有位于波导腔前端的馈电探针，转接板扣在波导腔上并将波导腔完全覆盖，转接板的两个金属条压在波导腔两侧的台阶结构上并与接地结构电连接。本实用新型提高了波导缝隙辐射单元的制造精度，可以保证毫米波波段的波导缝隙阵列天线的良品率。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，特别是指一种波导缝隙辐射单元及阵列天线。

背景技术

随着通信技术的不断发展，对天线的高增益以及低成本要求越来越高。传统的高增益天线技术，如卡塞格伦天线在使用时，存在不易于低剖面集成的问题，而基于波导缝隙阵列天线具有低剖面的优点，因此被广泛应用于车载卫通通信等领域。

波导缝隙阵列天线，指在金属波导传输结构表面加工出一排半波长的金属缝隙，一端加工出波导口，一端金属封闭实现短路，通过对波导口的馈电，形成天线电磁辐射。

现有技术中，波导缝隙天线通常采用金属材料，在毫米波波段存在缝隙加工精度低、加工难度大、成本高等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种波导缝隙辐射单元及阵列天线，其具有成本低廉、工艺简单的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种波导缝隙辐射单元，其包括转接板和波导传输体，所述转接板包括非金属基体，所述基体上具有穿透基体的狭缝，所述基体上具有连续的金属覆盖层，所述金属覆盖层覆盖基体的上表面、狭缝内壁以及基体的背面两侧，狭缝处的金属覆盖层构成辐射单元的金属缝隙，基体背面两侧的金属覆盖层为两个金属条，所述波导传输体具有敞口的波导腔，波导腔的两侧各具有一个台阶结构，所述台阶结构上具有接地结构，所述波导传输体内还具有位于波导腔前端的馈电探针，所述转接板扣在所述波导腔上并将波导腔完全覆盖，转接板的两个金属条压在波导腔两侧的台阶结构上并与接地结构电连接。

具体的，所述基体的材质为玻璃，所述金属覆盖层直接附着于基体上。

具体的，所述基体的材质为低阻硅、高阻硅或砷化镓，所述金属覆盖层与基体之间还具有绝缘层。

具体的，所述金属覆盖层由内向外依次包括第一金属溅射层、第二金属溅射层和金属电镀层，所述第一金属溅射层的材质为TiW或Ti，所述第二金属溅射层和金属电镀层的材质为金、银或铜，所述金属缝隙内填充有气密介质。

具体的，所述波导传输体为多层衬底结构，波导传输体的外壁、波导腔的两侧壁及后端壁、波导传输体台阶面处的水平截面、波导传输体台阶中部的水平截面均覆盖有接地金属层，波导传输体下表面的接地金属层上具有馈电镂空区域；

所述馈电探针包括露出于波导腔内的微带线部分以及位于波导传输体夹层中的带状线部分，所述带状线部分连接有下端露出于馈电镂空区域中的馈电金属填充孔；

所述波导传输体的四周边缘处设有贯穿波导传输体上下表面的第一接地金属填充孔，所述波导传输体的台阶结构处设有贯穿台阶面和波导传输体下表面的第二接地金属填充孔，所述馈电镂空区域周围设有用于连接波导传输体下表面接地金属层和上方夹层中接地金属层的第三接地金属填充孔，所述第三接地金属填充孔围绕馈电金属填充孔排布以形成同轴结构。

具体的，所述金属缝隙的倾斜角度为0°～90°。

具体的，所述气密介质为聚酰亚胺或光刻胶。

具体的，所述多层衬底的材质为低温共烧陶瓷、高温共烧陶瓷或印制板。