[实用新型]一种圆极化基片集成介质天线

说明书

本实用新型公开了一种圆极化基片集成介质天线，它的工作频段是V波段，该天线包括分布在下层介质基板的半模基片集成波导结构和分布在上层介质基板中由空气孔围成的圆柱形介质谐振器。其中间金属层开有“X”形槽缝。半模基片集成波导与开槽缝接地平面相互耦合，电磁波能量从半模基片集成波导通过交叉槽缝耦合到上面的圆柱形介质谐振器中，在介质谐振器中激励起两个幅度近似相等，相位相差90度的正交简并模，产生圆极化辐射及良好的辐射特性。本实用新型依托多层印刷电路板技术，能够实现介质谐振器和半模基片集成波导的一体化和平面化。该天线具有低剖面、高增益、高效率、易与平面电路集成等优势，在无线通讯系统中具有较好的使用前景。

技术领域

本实用新型属于光学、微波、无线通信与测试仿真技术领域，具体涉及一种圆极化基片集成介质天线。

背景技术

随着通信信息技术的不断发展，为了提高通信系统的通讯速率，目前通信频段越来越向高频段发展，工作在高频段要求天线具有尺寸小、增益高、集成度高、易与平面电路集成等相关特性。介质谐振器天线因为其优良的辐射特性例如带宽较宽、体积较小、辐射效率高等被广泛关注和应用，但是这些介质谐振器通常采用陶瓷制作，高度与直径的尺寸都比较大，从而表现出较高的剖面，制作工艺复杂且精度要求很高，成品率较低，导致成本较高，使得这些介质谐振器天线不能很好的与平面电路集成，也不适合基于印刷电路板工艺的低剖面加工和应用。

微带天线具有平面电路结构，易与微波毫米波电路集成，加工设计简便，但其传输损耗大，功率容量小，也不适于全面推广。基片集成波导因为其自身低剖面的结构而容易与平面电路相集成，可以通过印刷电路板技术实现基片集成波导技术。但是在较低的微波频段时，基片集成波导结构占用较大的印刷电路板尺寸，造成很大的浪费，在一定程度上限制了其应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种圆极化基片集成介质天线，本实用新型采用第一介质基板、第二介质基板构成，通过第二介质基板上的数个通孔与第三金属层上的圆形孔构成一个圆柱形介质谐振器；通过第一介质基板的金属棒分别与第一金属层及第二金属层导通构成一个半模基片集成波导结构，并通过第二金属层上的“Ｘ”形槽缝实现馈电并得到圆极化辐射。本实用新型半模基片集成波导结构，不仅继承了基片集成波导的损耗低、品质因数高、功率容量大的优点，而且还具有微带天线的低轮廓、易集成、低成本及高可靠性的优势。本实用新型的圆柱形介质谐振器结构，不仅具有剖面低、易与平面电路集成的优点，且具有体积小、辐射效率高及带宽较宽的优点。本实用新型实现天线的一体化，从而易实现天线结构与平面电路的衔接，具有集成度高、精度高且易于加工的优点。

实现本实用新型目的的具体技术方案是：

一种圆极化基片集成介质天线，其特点包括第一介质基板、第二介质基板、第一金属层、第二金属层及第三金属层；

所述第一介质基板为矩形板，其板上沿中轴线分割的一侧边设有呈“L”形排列的数个通孔，且每个通孔内均嵌有金属棒；

所述第二介质基板为矩形板，其板面上设有第二圆心及与第二圆心同心的圆圈，沿圆圈的圆周均布设有数个通孔；

所述第一金属层为刀把形板，其板面为第一介质基板的一半，且沿第一介质基板的中轴线分割，刀把形板的一端设有长条的刀把；

所述第二金属层为矩形板，其板面上设有第四圆心，圆心上设有镂空的“Ｘ”形的槽缝；

所述第三金属层为矩形板，其板面上设有第五圆心及与第五圆心同心的镂空的圆形孔；

所述第三金属层、第二介质基板、第二金属层及第一介质基板由上向下依次叠加贴合，且第三金属层上的第五圆心、第二介质基板上的第二圆心及第二金属层上的第四圆心重合；

第一金属层与第一介质基板贴合，且第一金属层覆盖第一介质基板上呈“L”形排列的数个通孔。