[发明专利]一种圆极化漏波天线

说明书

本发明涉及一种圆极化漏波天线，本发明采用微带型ISGW技术将印刷在所述上层介质板上表面的所述第二敷铜层和下表面的所述梳形馈电传输线，中层介质板，制作在下层介质板上的所述蘑菇状阵列结构，以及印刷在所述下层介质板上的所述第一敷铜层构成微带型集成基片间隙波导ISGW结构，进而基于微带型集成基片间隙波导ISGW结构进行制备圆极化天线，解决了现存的基于PCB技术设计的圆极化天线馈电结构复杂以及电磁屏蔽差等缺点。另外ISGW结构具有结构简单，加工容易，方便集成，工作带宽较宽等优点，能够应用于射频、微波、毫米波和太赫兹频段。

技术领域

本发明涉及无线通信天线设计技术领域，特别是涉及一种圆极化漏波天线。

背景技术

圆极化天线具有良好的抗干扰能力被广泛运用于导航卫星、雷达和移动通信等多个不同的场景中。到目前为止，在毫米波段工作的圆极化天线已有很多报道。这些天线可大致分为微带圆极化天线、金属矩形波导(RW)圆极化天线和基片集成波导(SIW)圆极化天线。但是，面对毫米波段应用，传统的圆极化天线存在一些问题，比如纯金属的结构笨重且在毫米波段难以制造，基片集成波导(SIW)的电磁屏蔽性能不强、模式转换损耗等。

近年来，集成基片间隙波导(ISGW)技术被提出，该波导基于多层PCB来实现。微带型ISGW一般由三层PCB构成，上层PCB上表面全敷铜构成理想电导体(PEC)，中层PCB上表面印刷有传输线，下层PCB上表面印刷周期性圆形金属贴片，下层PCB下表面全敷铜，下层PCB中有周期金属通孔与下层PCB上表面的周期金属圆形贴片构成蘑菇结构，该蘑菇结构与下层PCB下表面的敷铜层共同形成理想磁导体(PMC)。由于PEC与PMC之间形成EBG，电磁波(准TEM波)只能沿着传输线传播。因此现存的基于PCB技术设计的圆极化天线馈电结构复杂、电磁屏蔽差等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种圆极化漏波天线，以克服现有圆极化天线馈电结构复杂、电磁屏蔽差等缺点，能应用于射频、微波、毫米波和太赫兹频段。

为实现上述目的，本发明提供了一种圆极化漏波天线，所述天线基于微带型集成基片间隙波导ISGW结构进行制备，所述ISGW结构包括：

由上向下依次设置的上层介质板、梳形馈电传输线、中层介质板和下层介质板；

在所述上层介质板的上表面印刷有第二敷铜层，并在所述第二敷铜层上蚀刻1个U形缝隙；

所述梳形馈电传输线包括两个端口、传输主干和1个传输单元，两个端口分别与所述传输主干两端连接，所述传输单元与所述传输主干连接，所述传输单元与所述U形缝隙对应设置，两个端口分别连接50Ω匹配负载和同轴传输线；

在所述下层介质板的下表面印刷有第一敷铜层，上表面设有阵列设置的圆形金属贴片，在所述圆形金属贴片上设置有贯穿所述下层介质板的圆形金属过孔，形成蘑菇状阵列结构。

可选地，所述传输单元包括两个传输枝干，两个传输枝干分别与所述传输主干连接，且分别与所述U形缝隙的两臂一一对应设置。

可选地，所述梳形馈电传输线印刷在所述上层介质板的下表面，且所述梳形馈电传输线的长度等于所述上层介质板的长度。

可选地，U形缝隙的两臂长度取值为2.6-3.5mm，两臂的宽度为0.8-1.2mm，两臂之间的距离为2.8-3.2mm；两个传输枝干的长度取值为3.6-4.3mm，两个传输枝干的宽度取值为0.8-1.2mm，两个传输枝干之间的距离为2.8-3.2mm。

可选地，所述上层介质板、所述中层介质板和所述下层介质板均为PCB板，所述上层介质板、所述中层介质板和所述下层介质板的宽度相等，所述中层介质板的长度和所述下层介质板的长度均与所述传输主干的长度相等。

本发明还提供一种圆极化漏波天线，所述天线基于微带型ISGW结构的阵列进行制备的，所述阵列包括：