[发明专利]一种四十五度线极化基片集成波导缝隙天线

说明书

本发明公开了一种四十五度线极化基片集成波导缝隙天线，第一金属层开始馈电端口，作为连接端口接收馈入能量，金属化通孔阵列与介质层构成基片集成波导，约束电磁能量在介质层中传输，在第二金属层上蚀刻间距为半个波导波长的多个第一缝隙槽和第二缝隙槽，两种缝隙槽在第二金属层上交替排列，电磁能量在基片集成波导中以类金属波导的传输模式进行传播，并通过第二金属层上蚀刻的长短交替的缝隙槽向空间中辐射，实现天线的功能。通过缝隙之间的补偿效应使间隔半个波导波长排布的缝隙槽也可以达到同相激励，在大幅缩短天线占用面积的同时保证了四十五度倾斜的线极化电磁波辐射与接收效果，提高了雷达抑制对向来车干扰信号的系统性能。

技术领域

本发明涉及平面天线技术领域，具体涉及一种四十五度线极化基片集成波导缝隙天线。

背景技术

传统的毫米波汽车雷达通常采用微带天线作为天线单元，微带天线便于加工制造，但在高频工作时传输损耗过高，而金属波导天线虽然有功率容量大，传输损耗低的优点，但高精度加工工艺复杂，成本较高。为了平衡两者的优缺点，人们提出了基片集成波导结构，用介质基板的两层金属层与穿过基板的金属化通孔约束电磁波，使电磁能量在基板中以类似于金属波导中的传播模式进行传播。基片集成波导可利用PCB工艺加工，高频传输损耗也较小，有很多新的天线依托该电磁结构进行开发设计。

在车载毫米波雷达应用中，如何避免其他雷达发射的电磁波信号对本车安装雷达产生过大的干扰是非常重要的问题。当两辆车相向而行时，彼此的雷达天线如果均发射水平极化或垂直极化的电磁波，那么干扰信号会被雷达全部接收，为了避免这种情况，可以为雷达开发倾斜四十五度线极化的雷达天线，这样当对向来车雷达安装同样的天线时，两车之间雷达电磁波是正交的，干扰信号被最大程度地抑制。

在波导中，电磁波以一个波导波长的周期传播，通常阵列天线单元之间的间距为半个波长，对于一般的谐振形式波导缝隙天线，如果缝隙的形式相同，间距半个波导波长会导致天线之间的反相激励，不能起到阵列同相叠加加强方向性的效果。为了使四十五度线极化的天线阵列正常工作，通常采用间距一个波导波长排布或加载其他缝隙或通孔进行补偿的方式进行设计，这会导致天线体积的增加与成本提高。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够缩短天线占用面积、并确保线极化电磁波辐射与接收效果的四十五度线极化基片集成波导缝隙天线。

一种四十五度线极化基片集成波导缝隙天线，包括多层叠层介质，所述多层叠层介质包括介质层和分别设于所述介质层两侧的第一金属层和第二金属层，所述第一金属层设于所述介质层的下方，所述第二金属层设于所述介质层的上方，所述第二金属层设有若干个缝隙槽，若干个所述缝隙槽平行排列，若干个所述缝隙槽包括多个依次交替排列的第一缝隙槽和第二缝隙槽。

优选地，所述第一缝隙槽和所述第二缝隙槽与所述多层叠层介质的长度方向的中心线之间的夹角为45度。

优选地，所述第二缝隙槽的长度为所述第一缝隙槽的长度的0.6~0.8倍。

优选地，相邻的所述缝隙槽之间具有间隔，相邻的两个所述缝隙槽之间的间隔相等，所述间隔的宽度为波导波长的二分之一。

优选地，所述多层叠层介质设有金属化通孔阵列，所述金属化通孔阵列包括若干个金属化通孔，每个所述金属化通孔的直径相同，相邻的所述金属化通孔之间的间距相等，所述金属化通孔阵列形成矩形包围空间，所述矩形包围空间的长度方向与所述多层叠层介质的长度方向相同，所述矩形包围空间包括相对设置的两条第一边和两条第二边，两条所述第一边和两条所述第二边呈矩形。

优选地，所述金属化通孔贯穿所述第一金属层、所述介质层和所述第二金属层，相邻的所述金属化通孔之间的孔心距小于所述金属化通孔的直径的2倍。

优选地，多个所述缝隙槽设于所述矩形包围空间内，各个所述缝隙槽的中点分别位于所述多层叠层介质的长度方向的中心线上。