[发明专利]一种三频四分之一模基片集成波导天线

说明书

本发明公开了一种三频四分之一模基片集成波导天线，包括介质板，所述介质板的顶部放置有三个的金属贴片单元，三个所述金属贴片单元相邻放置，所述介质板的低部设置有金属地板，任一所述金属贴片单元靠近其他两个金属贴片单元的两个侧边均开有半圆孔，相邻两个金属贴片单元侧边上的半圆孔相对，所述金属贴片单元上设置有馈电端口。提高了全模式基片集成波导天线的集成度，减小了全模式基片集成波导天线的尺寸。

技术领域

本发明属于波导天线技术领域，涉及一种三频四分之一模基片集成波导天线。

背景技术

随着5G通信的快速发展，作为通信前端的天线系统前得到了长足的进步，尤其是sub-6频段在商用领域发展十分迅速，许多研究人员对于其n41(2515-2675MHz)、n78(3400-3600MHz)和n79(4800-4900MHz)等频段的研究取得了很多的成果。另一方面，由于尺寸的限制，需要在同一个天线上同时实现多频和小型化设计，这给了研究者不小的挑战。

基片集成波导基片集成波导(SIW)的出现满足了人们对于低剖面天线的需求，这种形式的天线结构简单，具有较高的Q值和方向性，便于和系统进行集成。为了实现紧凑结构，二分之一模或者四分之一模基片集成波导结构被用来设计天线。

发明内容

本发明的目的是提供一种三频四分之一模基片集成波导天线，提高了全模式基片集成波导天线的集成度，减小了全模式基片集成波导天线的尺寸。

本发明所采用的技术方案是，一种三频四分之一模基片集成波导天线，包括介质板，介质板的顶部放置有三个的金属贴片单元，三个金属贴片单元相邻放置，介质板的低部设置有金属地板，任一金属贴片单元靠近其他两个金属贴片单元的两个侧边均开有半圆孔，相邻两个金属贴片单元侧边上的半圆孔相对，金属贴片单元上设置有馈电端口。

本发明的特点还在于：

金属贴片单元上均刻蚀一个条带性缝隙。

三个金属贴片单元的尺寸大小均不相同。

相邻两个金属贴片单元侧边的半圆孔组成一个金属通孔，金属通孔连接金属地板。

三个金属贴片单元为三个独立可调的四分之一模基片集成波导单元。

本发明的有益效果是：本发明一种三频四分之一模基片集成波导天线，提高了全模式基片集成波导天线的集成度，减小了全模式基片集成波导天线的尺寸。金属贴片单元之间共享金属孔，在保证单元间耦合的基础上，进一步缩小天线整体尺寸。通过在单元贴片上刻蚀条带型缝隙，进一步展宽带宽，工作带宽为2.5/3.5GHz和4.8GHz，即Sub-6应用频段。同传统的全模式基片集成波导天线相比，天线的尺寸可以缩小75％。

附图说明

图1是本发明一种三频四分之一模基片集成波导天线的结构示意图；

图2是本发明一种三频四分之一模基片集成波导天线中添加缝隙和未添加缝隙结构对比图；

图3是本发明一种三频四分之一模基片集成波导天线中缝隙的参数学习示意图；

图4是本发明一种三频四分之一模基片集成波导天线中缝隙边缘距离随频率变化曲线；

图5是本发明一种三频四分之一模基片集成波导天线中S参数随频率变化的实测图；

图6是本发明一种三频四分之一模基片集成波导天线中三频天线增益随频率变化曲线图；

图7是本发明一种三频四分之一模基片集成波导天线中三频天线在2.4GHz的平面方向图；

图8是本发明一种三频四分之一模基片集成波导天线中三频天线在3.5GHz的平面方向图；

图9是本发明一种三频四分之一模基片集成波导天线中三频天线在4.8GHz的平面方向图。