[发明专利]一种毫米波斜极化天线

说明书

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种毫米波斜极化天线，包括天线辐射部分和馈电部分，天线辐射部分包括SIW背腔、辐射缝隙和耦合缝隙，辐射缝隙设置在SIW背腔的上表面，且沿着天线的几何中心角度α，耦合缝隙设置在SIW背腔的下表面且沿着天线的几何中心旋转角度α，馈电部分采用低损耗传输结构，本申请的毫米波斜极化天线，采用SIW背腔缝隙作为辐射单元，天线的剖面高度低、加工制作简单、成本低，设计方法简单，本申请的毫米波斜极化天线，不需要在介质基板上设计馈电网络，直接采用波导、脊波导等作为馈电方式，馈电损耗低，有利于实现高增益，本申请的毫米波斜极化天线，结构实施难度小，易于组阵进行推广到一维线阵、二维平面或者曲面共形阵。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种毫米波斜极化天线。

背景技术

毫米波波段由于具有频带宽、波束窄、高数据速率、低时延、抗干扰能力强等优势得到了广泛研究和发展，在现代通信和雷达领域具有重要应用价值。近年来，开发具有高辐射效率的高增益、宽带毫米波天线阵列越来越受到关注。不同的平面天线阵列，如微带和基片集成波导(SIW)天线阵列和缝隙天线阵列是毫米波应用的两种主要技术。微带和SIW天线阵列的低效率给他们实际的毫米波应用带来了很多限制。限制这些天线阵列可实现增益的一个主要方面是馈电网络中的损耗问题。因此，在毫米波段实现高增益阵列天线需要低损耗馈电网络。

此外，在现代雷达应用中，通常采用水平或垂直极化天线，根据天线理论，发射大线和接收天线在极化匹配时效率最高，在极化正交时效率最低。斜极化天线是一种既能接收/发射垂直极化波又能接收/发射水平极化波的天线，因而斜极化天线在电子对抗及相关领域有着独特的优势，比一般的垂直/水平极化天线有更广阔的应用。目前实现45度斜极化天线的方式有三种，一种是把天线旋转45度，一种是利用垂直/水平线极化天线和斜极化器，还有一种是同时对垂直和水平线极化的两个天线单元进行馈电。

本发明提出一种毫米波斜极化天线，辐射单元为SIW背腔缝隙天线，馈电方式为波导。因此该毫米波天线具有低剖面、低损耗、高增益、宽频带的优势，易于组阵，有着较强的工程实用价值。

发明内容

(一)要解决的技术问题

解决不同的平面天线阵列，如微带和基片集成波导(SIW)天线阵列和缝隙天线阵列是毫米波应用的两种主要技术。微带和SIW天线阵列的低效率给他们实际的毫米波应用带来了很多限制。限制这些天线阵列可实现增益的一个主要方面是馈电网络中的损耗问题的问题，提供了一种毫米波斜极化天线。

(二)技术方案

一种毫米波斜极化天线，包括天线辐射部分和馈电部分，天线辐射部分包括SIW背腔、辐射缝隙和耦合缝隙，辐射缝隙设置在SIW背腔的上表面，且沿着天线的几何中心角度α，耦合缝隙设置在SIW背腔的下表面且沿着天线的几何中心旋转角度α，馈电部分采用低损耗传输结构。

作为优选的技术方案，SIW背腔为方形、圆形或者十字形状。

作为优选的技术方案，耦合缝隙为方形、圆形、十字形状。

作为优选的技术方案，角度α在0-90°之间。

作为优选的技术方案，SIW背腔的馈电部分的低损耗传输结构为波导、脊波导。

作为优选的技术方案，SIW背腔的馈电部分可为单传输结构，可实现单极化；也可为OMT结构，可实现正交的双极化。

作为优选的技术方案，毫米波斜极化天线可实现斜线极化、斜圆极化。

作为优选的技术方案，毫米波斜极化天线可实现45°斜极化，也可实现其他角度的斜极化。

(三)有益效果

本发明的有益效果在于：