[实用新型]一种基片集成波导缝隙馈电微带阵列天线

说明书

本实用新型公开了一种基片集成波导缝隙馈电微带阵列天线，包括上介质基板和下介质基板，所述上介质基板位于下介质基板左侧正上方、并与下介质基板相接；其中，上介质基板的上表面印有4×12个周期排列的圆形辐射贴片，每个圆形辐射贴片上均设置有长短不一的十字型槽；下介质基板为基片集成波导缝隙阵列，其上下表面均印刷良导体，上表面开设有与十字型槽一一对应的缝隙，中间开设有多个金属化通孔及同轴馈电端口；另外上、下介质基板的介电常数不同。本实用新型阵列天线结构紧凑，设计合理，具有高馈电性能，高增益及小型化等特点，可用于多旋翼无人机平台的避障毫米波雷达。

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，具体涉及一种基片集成波导缝隙馈电微带阵列天线，可用于多旋翼无人机平台的避障毫米波雷达。

背景技术

随着无人机技术的发展，多旋翼无人机在社会生活中有了越来越多的应用。复杂的工作环境对多旋翼无人机平台搭载的天线形式和性能提出了越来越高的要求。多旋翼无人机平台工作时受风的影响较大，并且搭载空间有限，因此天线需要结构紧凑、低剖面、轻重量、易集成及高增益等特点。多旋翼无人机避障雷达天线保证了多旋翼无人机工作时的安全，进一步拓展了多旋翼无人机平台的应用范围。因此，开展多旋翼无人机通信和避障雷达天线的研究具有重要的意义。

大型多旋翼无人机在执行任务时面临的一个问题是多旋翼无人机的飞行路线常会经过复杂的地形如建筑、树木、电线等，执行任务时多旋翼无人机距离地面控制人员较远或是要经过控制人员不易到达的地方，这种情况下因为超出控制人员的视距而不能准确判断多旋翼无人机飞行是否安全，造成了很多的安全隐患。因此主动发现飞行途中的障碍物并把信息传递给地面控制站来及时调整飞行参数对多旋翼无人机的飞行安全意义重大。现有的避障技术有超声波避障、红外避障等。以上避障技术应用在多旋翼无人机平台上时有很多限制。基于对现有避障技术的对比研究发现，毫米波雷达具有体积小、易集成、 分辨率高、抗干扰能力强、全天候工作能力强的优点，可以很好的弥补超声避障、红外避障等避障技术的不足，因此毫米波雷达避障技术适合应用于多旋翼无人机避障。

如文献《Design of 77 GHz Narrow Beamwidth Antenna for UAVs ObstacleAvoidance Radar》提出了使用微带印刷的准八木天线阵列作为毫米波避障雷达天线，文献《3D-Sensing MIMO Radar for UAV Formation Flight and Obstacle Avoidance》提出了一款应用在无人机上的避障雷达，该雷达的天线采用传统的微带天线串馈阵列，但是现有技术针对毫米波雷达天线使用微带串馈天线阵列造成传输线上的寄生辐射和能量泄露问题，影响天线增益。

有鉴于此，本发明人设计出一种基片集成波导缝隙馈电微带阵列天线，以解决上述技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型目的在于提供了一种基片集成波导缝隙馈电微带阵列天线，其采用基片集成波导缝隙阵列为圆形微带贴片馈电减小了馈线上的能量损失，在此基础上，通过使用上下两层介电常数不同的介质基板来设计阵列，在驻波缝隙阵的基础上适当减小馈电缝隙间距在保证天线的辐射性能的同时使天线结构更加紧凑，通过加载匹配缝隙并优化微带连接线位置来提高天线增益。

本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种基片集成波导缝隙馈电微带阵列天线，包括包括上介质基板和下介质基板，所述上介质基板位于下介质基板左侧正上方、并与下介质基板相接；

其中，所述上介质基板的上表面印有4×12个周期排列的圆形辐射贴片，每个所述圆形辐射贴片上均设置有长短不一的十字型槽；