[实用新型]一种ISGW超宽带天线

说明书

本实用新型公开了一种ISGW超宽带天线，其包括上层介质板、下层介质板以及设置在上层介质板和下层介质板之间的间隔介质板；上层介质板的上表面印刷有第一敷铜层，第一敷铜层上蚀刻有窗形缝隙，上层介质板的下表面印刷有馈电微带线，馈电微带线至少部分延伸到窗形缝隙的下方；下层介质板的上表面印刷周期性排列的圆形金属贴片，下层介质板的下表面印刷有第二敷铜层，每一圆形金属贴片上设有贯穿下层介质板的金属过孔，金属过孔与第二敷铜层连接。本实用新型能够克服现有的双极化天线结构复杂、电磁屏蔽性能不强等缺点。

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别是涉及一种ISGW超宽带天线。

背景技术

微带天线作为谐振式天线的一种，其最大的缺点就是阻抗带宽窄，这与5G通信的要求是相违背的，所以提高阻抗带宽是大势所趋，超宽带天线已然成为了研究热点。研究至今，目前展宽带宽的方法有很多，基本都是利用仿真软件和数值计算方法完成的。比较常用的展宽带宽的方法有：单极子天线改变贴片形状、地板开槽、加载阻抗匹配网络、分形设计等。这些天线都是平面型结构，相比于原来的立体型结构不仅有着超宽的带宽，还缩小了天线的体积，实现天线的小型化，低剖面。但是在毫米波频段，普通的微带因为损耗过大无法达到超宽带的技术标准，在波导微带天线中，基于SIW(Substrate integrated waveguide，基片集成波导)的天线在毫米波的损耗依然偏大，而GW(Gap Waveguide，间隙波导)和PRGW皆存在加工成本过高等问题。

近年来，集成基片间隙波导(ISGW)传输线被提出，该传输线基于多层PCB来实现,分为带脊的集成基片间隙波导和微带集成基片间隙波导两种结构。带脊的集成基片间隙波导一般由两层PCB构成，上层PCB外侧表面全敷铜构成理想电导体(PEC)，下层PCB上印刷有微带线，微带线上带有一系列金属化过孔与下方金属地相连形成一种类似脊的结构，微带线两侧是周期性的蘑菇结构以形成理想磁导体(PMC)。由于PEC与PMC间形成蘑菇型EBG(Electromagnetic Band Gap，电磁场带隙)结构，电磁波(准TEM波)只能沿着微带线传播，但是，由于带脊的集成基片间隙波导中微带脊与蘑菇型EBG结构处于同一层PCB板上，所以其微带脊会受到蘑菇型EBG结构的制约而不方便走线，在实际应用中存在局限性。

微带集成基片间隙波导由三层PCB板构成。上层PCB板的外侧全覆铜形成PEC，内侧则印刷微带线，底层PCB板上全部印制周期性排列的蘑菇型EBG结构以构成PMC，在上层和底层间插入一块空白介质板来隔断上层PCB板和底层PCB板。由于有空白介质板的隔断，微带线布局灵活，不必担心受到周期结构制约。当这种集成基片间隙波导工作时，准TEM波会沿着微带线在微带线与PEC之间的介质基板内传播，这种工作模式和介质埋藏的微带线十分类似。但是，同样地，PEC与PMC之间的蘑菇型EBG结构会阻止波在其他方向上的传播，难以保证沿微带线的准TEM波的传播。

因此，上述两种结构的超宽带天线存在结构复杂、电磁屏蔽性能不强等缺点。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种ISGW超宽带天线，能够克服现有的超宽带天线结构复杂、电磁屏蔽性能不强等缺点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种ISGW超宽带天线，包括上层介质板(1)、下层介质板(3)以及设置在所述上层介质板(1)和下层介质板(3)之间的间隔介质板(2)；所述上层介质板(1)的上表面印刷有第一敷铜层(11)，所述第一敷铜层(11)上蚀刻有窗形缝隙(12)，所述上层介质板(1)的下表面印刷有馈电微带线(13)，所述馈电微带线(13)至少部分延伸到窗形缝隙(12)的下方；所述下层介质板(3)的上表面印刷周期性排列的圆形金属贴片(31)，所述下层介质板(3)的下表面印刷有第二敷铜层(32)，每一所述圆形金属贴片(31)上设有贯穿下层介质板(3)的金属过孔(33)，所述金属过孔(33)与第二敷铜层(32)连接。