[发明专利]特别用于微波成像系统的宽带天线

权利要求书

1.一种集成在印刷电路(10)中的天线结构，包括：

具有相同介电常数但不同厚度的第一介电层和第二介电层(52，56)，所述第一介电层和第二介电层(52，56)分别具有第一表面(51，55)和第二表面(53，57)，

平衡螺旋辐射元件(60)，其位于所述第一介电层(52)的第一表面(51)上，以及

平衡天线的电源，其穿过具有与所述螺旋辐射元件(60)相同阻抗的平衡双线线路(70)，

所述天线结构(50)的特征在于：

所述平衡双线线路(70)将所述平衡螺旋天线(60)与位于所述第二层(56)的第二表面(57)上的一对平衡微带传输线(80)互连，其中每个微带传输线(80)的阻抗被设置为等于所述双线传输线路(70)的阻抗的一半，以及

所述天线结构(50)的特征还在于包括位于所述第二层(56)的第一表面(55)和所述第一层(52)的第二表面(53)上的接地面(85)，与所述微带线(80)对齐，所述接地面(85)被配置为根据所述第二介电层(56)的厚度和所述平衡双线线路(70)的导线之间的距离确定所述微带传输线(80)的传输阻抗。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其中所述第一层(52)和所述第二层(56)的介电常数大于或等于2且小于或等于4。

3.根据权利要求1或2所述的天线结构，其中所述螺旋辐射元件(60)被由垂直金属连接件(92)构成的壁(90)包围。

4.根据权利要求3所述的天线结构，其中所述连接件(92)之间的间距小于所述螺旋辐射元件(60)的最小工作波长的1/4。

5.根据权利要求3或4所述的天线结构，其中所述壁(90)的平均内径(D_ov)被定义为所述螺旋辐射元件(60)的最大直径(D_o)的函数，如下式所示：

(D_o+0.005λ_max)≤D_ov≤(D_o+0.252_max)

其中，D_ov表示所述壁(90)的平均内径，

D_o表示所述螺旋辐射元件(60)的最大外径。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线结构，其中在所述微带传输线(80)及其与所述平衡双线线路(70)的连接周围，所述第二介电层(56)的整个第二表面(57)被射频吸收材料层(59)覆盖。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的天线结构，其中所述第一层的厚度至少等于最大工作波长的1/8。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线结构，其中所述第一层的厚度小于或等于最大工作波长的一半。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的天线结构，其中所述螺旋辐射元件的最大直径(D_o)在最大工作波长(λ_max)的0.75倍至1.5倍之间：

0.75λ_max≤D_o≤1.5λ_max

其中，D_o表示所述辐射元件(60)的最大外径，和

λ_max表示最大工作波长。

10.一种印刷电路(10)，包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的天线结构，和

直接连接到微带传输线(80)的超频组件(20)。

11.根据权利要求10所述的印刷电路(10)，所述印刷电路(10)在所述微带传输线(80)和所述超频组件(20)之间没有匹配组件。