[发明专利]基于77GHz平衡对称式馈电的宽带SIW缝隙天线

权利要求书

1.一种基于77GHz平衡对称式馈电的宽带SIW缝隙阵列天线，包括：面阵A和与其相接的馈电结构(2)，所述面阵由多排SIW缝隙线阵(1)组成，每排线阵包括介质基板(12)和位于该基板上、下表面的上金属贴片(13)和下金属贴片(14)，介质基板(12)贯穿有多个金属通孔(15)，这些通孔的两端均与上金属贴片(13)和下金属贴片(14)相接，上金属贴片(13)上刻蚀有多个辐射缝隙(16)，其特征在于：

所述馈电结构(2)，关于中心轴线OO’镜像对称分布，且垂直于中心轴线OO’，用于给面阵A的两端平衡对称馈电，有利于扩展天线的工作带宽，其包括：依次串联相接的SIW—T型功分器(21)、波导转弯结构(22)和交替相位功分器(23)，该SIW—T型功分器(21)，用于传输两路方向相反、功率相等的信号，减小其输入端口的反射系数；该交替相位功分器(23)，用于同时输出多路不等幅且相邻端口相位相差180°的信号；该波导转弯结构(22)，转弯角度为90°，用以消除能量传输过程中的功率不对称性。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：面阵A由四排SIW缝隙线阵(1)并联构成，且相邻线阵共用一排金属通孔(15)，以提高天线的增益，同时实现小型化。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：介质基板(12)采用Rogers 5880材料制成长度为L1，宽度为W1，厚度为h1的长方体，上金属贴片(13)、下金属贴片(14)与其具有相同的长和宽，W1的取值为1.5-2mm，L1的取值为42-45mm，h1的取值为0.254mm的倍数。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：金属通孔(15)的直径为d1，且相邻孔距为p1，d1的取值为0.2-0.4mm，p1的取值为d1≤p1≤2d1，以保证电磁能量的有效传输。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述辐射缝隙(16)，沿线阵(1)的中轴交错刻蚀在上金属贴片(13)上且为奇数个，各辐射缝隙关于中心轴线OO’对称，长度为L2，宽度为W2，纵向偏移量为dy，L2、W2均以所选定的初值按照泰勒分布的规律递增，dy的取值为0.06-0.08mm，以实现各缝隙与输入信号的各个波峰一一对应。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述SIW—T型功分器(21)，包括第一介质板(211)、第一金属贴片(212)、多个T型金属通孔(213)和电感金属通孔(214)，第一金属贴片(212)位于第一介质板的上下表面，所有T型金属通孔(213)关于中心轴线OO’对称，且垂直于OO’，电感金属通孔(214)位于中心轴线OO’上，这些金属通孔穿过第一介质板(211)并与其上下表面的金属贴片相接。

7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于：

所述第一介质板(211)采用Rogers 5880材料制成厚度为h3、长度为L3、宽度为W3的长方体，第一金属贴片(212)与其具有相同的长和宽，h3为0.254mm的倍数，L3的取值为：42-46mm，W3的取值为5-10mm；

所述T型金属通孔(213)的直径为d2，相邻孔径为p2，d2的取值为0.2-0.4mm，p2的取值为d2≤p2≤2d2；

所述电感金属通孔(214)的直径为d3，d3的取值为0.1mm≤d3≤0.4mm。

8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述波导转弯结构(22)，包括第二介质板(221)、第二金属贴片(222)和多个转弯金属通孔(223)，第二金属贴片位于第二介质板的上下表面，这些转弯金属通孔(223)穿过第二介质板(221)并与其上下表面的金属贴片相接，并以直角转弯形式排列，以消除能量传输时的不对称性。