[发明专利]一种混合馈电的Ka波段磁电偶极子天线阵列

说明书

本发明公开了一种混合馈电的Ka波段磁电偶极子天线阵列，包括第一层、第二层、第三层和第四层，第一层设有磁电偶极子单元，第二层设有焊盘，第三层设有耦合缝隙，第四层设有间隙脊波导功率分配器，磁电偶极子单元、焊盘、耦合缝隙和间隙脊波导功率分配器的输出端按相同的形式分别分布成矩形阵列。第一层、第二层、第三层和第四层依次叠合，每组磁电偶极子单元分别与相应的焊盘、耦合缝隙和间隙脊波导功率分配器的输出端对齐，每个焊盘分别引出一组同轴探针，一组同轴探针为相应的一个磁电偶极子单元进行馈电。本发明在保证天线具有较宽的带宽、低剖面和优良的辐射性能的同时，生产成本和加工难度保持在较低水平。本发明广泛应用于天线技术领域。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其是一种混合馈电的Ka波段磁电偶极子天线阵列。

背景技术

随着毫米波技术的发展，在一些特定的应用如5G通信与毫米波汽车雷达对Ka波段天线的需求越来越多。为了实现微型化和规模化生产，要求天线具有低剖面的结构，以及能够低成本生产。随着频率的提升，在毫米波段电介质带来的介质损耗也不容忽略，一些现有技术采用空气腔作为电介质，剖面较高，并且需要使用高精度焊接制造，带来高昂的制造成本。一些相关技术所提出的天线阵列结构，为了达到宽带和高增益特性，在外形上具有高轮廓的缺点，如果将这些天线阵列结构的轮廓降低成为低剖面，虽然仍能保持宽带特性，但是辐射效率降低。

发明内容

为了解决现有技术中难以同时实现低剖面、高辐射效率和低成本的问题，本发明提供了一种混合馈电的Ka波段磁电偶极子天线阵列，包括：

第一层；所述第一层设有多组磁电偶极子单元，各所述磁电偶极子单元分布成矩形阵列；

第二层；所述第二层设有多个焊盘，各所述焊盘按照与所述磁电偶极子单元相同的分布形式，分布成矩形阵列；

第三层；所述第三层设有多个耦合缝隙，各所述耦合缝隙按照与所述磁电偶极子单元相同的分布形式，分布成矩形阵列；

第四层；所述第四层设有间隙脊波导功率分配器；所述间隙脊波导功率分配器包括多个输出端，各所述输出端按照与所述磁电偶极子单元相同的分布形式，分布成矩形阵列；

所述第一层、第二层、第三层和第四层依次叠合，每组所述磁电偶极子单元分别与相应的一个所述焊盘、一个所述耦合缝隙和所述间隙脊波导功率分配器的一个所述输出端对齐；每个所述焊盘分别引出一组同轴探针，一组所述同轴探针用于为相应的一个所述磁电偶极子单元进行馈电。

进一步地，所述磁电偶极子单元包括第一磁电偶极子、第二磁电偶极子、第三磁电偶极子和第四磁电偶极子；

所述第一磁电偶极子、第二磁电偶极子、第三磁电偶极子和第四磁电偶极子分布成矩形阵列，所述第一磁电偶极子、第二磁电偶极子、第三磁电偶极子和第四磁电偶极子的结构相同。

进一步地，所述第一磁电偶极子、第二磁电偶极子、第三磁电偶极子和第四磁电偶极子中，任意相邻两者之间镜像对称。

进一步地，所述第一磁电偶极子、第二磁电偶极子、第三磁电偶极子和第四磁电偶极子分别包括：

第一短贴片；

第二短贴片；所述第二短贴片的一侧设有环形的内凹；

T字形探针；所述T字形探针位于所述第一短贴片与所述第二短贴片之间；所述T字形探针的一臂与所述第一短贴片的一侧平行，所述T字形探针的另一臂末端设有环形金属盘，所述环形金属盘伸入所述第二短贴片的内凹内。

进一步地，所述第一短贴片上设有三个金属化过孔，所述第二短贴片上设有两个金属化过孔，所述环形金属盘内设有一个金属化过孔；所述第一短贴片和所述第二短贴片作为电偶极子，各所述金属化过孔作为磁偶极子。