[发明专利]一种高功率容量宽带微带贴片天线及其功率测试方法

说明书

本发明提供了一种高功率容量宽带微带贴片天线及其功率测试方法，以解决目前传统微带天线的功率容量低，不适用于半导体器件高功率微波辐射系统的技术问题。本发明的微带贴片天线包括底板、支撑结构、同轴连接器及辐射结构。辐射结构包括容性贴片、介质板、耦合馈电结构及辐射贴片；耦合馈电结构的微带线与辐射贴片连接；同轴连接器的内导体与耦合馈电结构的焊盘焊接；容性贴片与耦合馈电结构导通；辐射贴片四角设置为圆弧状；容性贴片边缘设置有阻焊层，容性贴片尺寸设置为0.062*λsubgt;0/subgt;～ply*(0.5‑k)；容性贴片下端面和外导体上端面之间设置有间隙。本发明提供的功率测试方法，通过反射波形畸形时示波器的入射波视频信号电压计算出待测天线的功率。

技术领域

本发明涉及到高功率微波与天线技术领域，具体涉及一种高功率容量宽带微带贴片天线及其功率测试方法。

背景技术

高功率微波技术近几十年发展速度较快，其功率源产生方式也从电真空向半导体器件发展。目前，与电真空高功率微波产生器配套的天线部分产生了大量的研究成果，有单天线的大口径反射面天线，如偏馈卡塞格伦天线，波束波导天线等，COBRA天线，喇叭天线，Vlasov天线；也有可以实现波束扫描功能的阵列天线，如波导缝隙阵列天线，漏波波导阵列天线，径向线螺旋阵列天线，径向线缝隙阵列天线等。近些年，采用半导体器件作为高功率微波产生器件的技术正在初步发展，与之配套的天线已不能从常规电真空高功率微波辐射系统直接借鉴。

现阶段，由于喇叭天线优良的功率容量及效率特性，在半导体作为高功率微波产生器件的实际应用中比较常见，但其重量和体积较大，所以适用性存在很大的限制。而微带天线作为常规阵列天线中的单元主力，以后将是半导体器件高功率微波产生器的辐射单元的第一选择，但目前传统微带天线的功率容量较低，不适用于半导体器件高功率微波辐射系统。

发明内容

本发明的目的是解决目前传统微带天线的功率容量较低，不适用于半导体器件高功率微波辐射系统的技术问题，而提供一种高功率容量宽带微带贴片天线及其功率测试方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

一种高功率容量宽带微带贴片天线，包括底板、安装在底板上的支撑结构、设置在支撑结构内并安装在底板上的同轴连接器以及安装在支撑结构上端的辐射结构，其特殊之处在于，所述底板为金属板；

所述同轴连接器包括由外至内依次同轴设置的外导体、介质以及内导体；内导体高于外导体和介质的上端面；

所述辐射结构包括由下而上依次设置的容性贴片、介质板、耦合馈电结构以及辐射贴片；

所述容性贴片、介质板与内导体对应位置分别开设有第一通孔和第二通孔；所述辐射贴片上与耦合馈电结构对应的地方开设有第三通孔；

所述耦合馈电结构包括微带线以及其外部的焊盘；

所述耦合馈电结构的微带线与辐射贴片连接；

所述内导体的上端依次穿过容性贴片的第一通孔和介质板的第二通孔与耦合馈电结构的焊盘进行焊接；

所述容性贴片通过介质板上的第二通孔与耦合馈电结构导通；

所述辐射贴片的四角设置为圆弧状；

所述容性贴片的边缘设置有阻焊层，容性贴片的尺寸设置为0.062*λ₀～ply*(0.5-k)，其中λ₀为天线的中心频率波长，ply为辐射贴片的长度，k为无量纲系数；

所述容性贴片下端面和外导体上端面之间设置有间隙。

进一步地，所述支撑结构的高度设置为0.1*λ₀±10％。

进一步地，所述同轴连接器在底板上的安装位置坐标为(0，±k*ply)，安装位置坐标以底板中心点为原点。