[实用新型]一种波导天线单元及波导阵列天线

说明书

本实用新型涉及波导阵列天线技术领域，公开一种波导天线单元及波导阵列天线。其中波导天线单元包括波导辐射器、波导背腔以及置于波导辐射器和波导背腔之间的馈电层，波导背腔包括至少一个第一印制板和多个金属化过孔，每个第一印制板的两面均设置有第一金属层，除距离馈电层最远的第一金属层外，其余第一金属层均设置有孔洞，孔洞的截面形状与波导辐射器相适配；金属化贯穿第一印制板和第一金属层，且均匀分布于孔洞的边缘，金属化过孔与第一金属层围设成金属栅网，馈电层设置有输出端，输出端在波导背腔上的投影位于金属栅网内。本实用新型设置了金属栅网，使得波导天线单元具有良好的电气性能，同时体积也更加轻便小巧。

技术领域

本实用新型涉及波导阵列天线技术领域，尤其涉及一种波导天线单元及波导阵列天线。

背景技术

在移动卫星通信地面终端产品中，车载动中通天线系统安装在车顶上，受车顶空间限制，该系统对天线的高度、体积、重量、电气性能提出了苛刻要求，为了满足车载卫星通信的条件，在满足电气指标的前提下，要求车载天线高度、体积和重量要尽可能的小。目前车载动中通天线系统的工作频段已经进入了毫米波段，在这个波段，可以使用波导天线单元或微带天线单元组成阵列天线，进而设计车载动中通天线。

目前，波导阵列天线电气性能高、损耗小，但金属的背腔体积大且不容易与有源电路集成在一起制作成更小巧轻便的有源相位控制阵列天线；而微带阵列天线体积小且容易与射频有源电路集成在一起，但因存在表面波导致电气性能欠佳等问题。

所以，需要一种天线辐射单元，既具有波导天线优异的电气性能、又具有微带天线易于与有源电路一起集成在印制板上的新的天线单元，以解决上述问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种波导天线单元及波导阵列天线，轻便小巧，电气性能良好。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种波导天线单元，包括波导辐射器、波导背腔以及置于所述波导辐射器和所述波导背腔之间的馈电层，所述波导背腔包括：

至少一个第一印制板，每个所述第一印制板的两面均设置有第一金属层，除距离所述馈电层最远的所述第一金属层外，其余所述第一金属层均设置有孔洞，所述孔洞的截面形状与所述波导辐射器相适配；

多个金属化过孔，贯穿所述第一印制板和所述第一金属层，且均匀分布于所述孔洞的边缘，所述金属化过孔与所述第一金属层围设成金属栅网，所述馈电层设置有输出端，所述输出端在所述波导背腔上的投影位于所述金属栅网内。

作为一种波导天线单元的优选方案，所述金属栅网的所述波导背腔漏失电磁波能量小于1％。

作为一种波导天线单元的优选方案，所述馈电层包括：

馈线层，为两面均设置有第二金属层的第二印制板，所述第二金属层设置有与所述孔洞相同的辐射孔；

馈电线，设置于所述馈线层内，所述馈电线的一端为所述输出端，另一端为输入端，所述输入端凸出于所述波导背腔的一侧。

作为一种波导天线单元的优选方案，所述馈线层设置有两个，两个所述馈线层的所述馈电线垂直设置。

作为一种波导天线单元的优选方案，所述波导辐射器的上端面和/或下端面设置有金属匹配片。

作为一种波导天线单元的优选方案，位于所述波导辐射器的上端面的所述金属匹配片与所述波导辐射器之间设置有介质层，所述金属匹配片设置于所述介质层上。

作为一种波导天线单元的优选方案，所述输出端在所述波导辐射器上的投影位于所述金属匹配片内。

作为一种波导天线单元的优选方案，所述金属匹配片与所述孔洞同轴设置。

作为一种波导天线单元的优选方案，所述输出端设置为探针。