[发明专利]内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线

权利要求书

1.内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线，其特征在于，该天线由馈电激励基板（1）、上辐射介质基板（2）和下辐射介质基板（3）三层基板构成，所述上辐射介质基板（2）、馈电激励基板（1）和下辐射介质基板（3）三层基板依次上下叠合构成该天线的辐射介质块；所述馈电激励基板（1）的上下两面均设置一个金属层（10）；每个金属层（10）的两边设有两条连续的金属化墙（11），以连接上下两面的金属层（10）；上下两面的金属层（10）和两条金属化墙（11）在馈电激励基板（1）中形成一个两端开路的内嵌的介质填充波导（12），金属层（10）是介质填充波导（12）的宽壁，金属化墙（11）是介质填充波导（12）的窄壁；所述介质填充波导（12）是天线的馈电波导，其一端是天线的馈电端（121），另一端是开路的输出端（122）；介质填充波导（12）的宽壁在输出端（122）方向的输出边缘（123）的形状是内凹和对称的，输出边缘（123）的对称轴是介质填充波导（12）宽壁的中心线，输出边缘（123）在其本身对称轴上的点是边缘凹点（124），边缘凹点（124）是输出边缘（123）离馈电端（121）最近的点，输出边缘（123）与介质填充波导（12）的窄壁的四个交点是四个边缘端点（125）；电磁波通过天线的馈电端（121）进入介质填充波导（12），再经过输出端（122）离开介质填充波导（12）。

2.根据权利要求1所述内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线，其特征在于：所述上辐射介质基板（2）和下辐射介质基板（3）的形状及大小相同，且两者在馈电激励基板（1）上垂直投影的位置相同且均位于馈电激励基板（1）的内部。

3.根据权利要求1所述内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线，其特征在于：所述介质填充波导（12）宽壁的中心线是上辐射介质基板（2）和下辐射介质基板（3）在馈电激励基板（1）上垂直投影的对称轴，且边缘凹点（124）位于上辐射介质基板（2）和下辐射介质基板（3）在馈电激励基板（1）上垂直投影的内部。

4.根据权利要求1所述内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线，其特征在于：所述上辐射介质基板（2）和下辐射介质基板（3）的介电常数相同。

5.根据权利要求1所述内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线，其特征在于：所述上辐射介质基板（2）的纵向的端面中，其远离馈电端（121）的端面（21）到同一宽壁上两个边缘端点（125）之间连线的距离大于电磁波在辐射介质块的波长。

6.根据权利要求1所述内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线，其特征在于：所述上辐射介质基板（2）和下辐射介质基板（3）的横向尺寸要保证辐射介质块中，电磁波传输模的主极化方向垂直于馈电激励基板（1）所在的平面，并且该传输模的截止频率低于天线的工作频率。

7.根据权利要求1所述内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线，其特征在于：所述每个金属层（10）上边缘凹点（124）到同金属层（10）上两个边缘端点（125）间连线的距离，大于电磁波在介质填充波导（12）从边缘凹点（124）开始到同金属层（10）上两个边缘端点（125）连线之间区域平均波导波长的四分之一。

8.根据权利要求1所述内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线，其特征在于：每条输出边缘（123）中，边缘凹点（124）到边缘端点（125）之间的形状是直线、分段直线、样条曲线或指数。

9.根据权利要求1所述内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线，其特征在于：所述馈电激励基板（1）、上辐射介质基板（2）和下辐射介质基板（3）采用磁性介质基片。

10.根据权利要求1所述内嵌馈电线极化平面多层异质介质集成天线，其特征在于：所述两条连续的金属化墙（11）使用金属化过孔阵列代替。