[发明专利]基于梳状线波导的液晶电控过零扫描漏波天线

摘要

基于梳状线波导的液晶电控过零扫描漏波天线，属于微波天线工程技术领域，本发明为解决传统的基于变容二极管等传统电调元件的电控扫描漏波天线难以工作于微波高频波段以及现有液晶电控定频扫描漏波天线不易于实现过零扫描且需要特别设计偏置电路的问题。本发明包括顶部介质板层、金属层、液晶层和底部波导槽；顶部介质板层和底部波导槽之间设置有金属层，底部波导槽为矩形板的上表面开有纵向槽结构；金属层为梳状线结构，在该梳状线结构上的两列梳齿之间设置有N个周期性缝隙单元，N个周期性缝隙单元包括两组纵缝列和一组横缝列，周期性横缝使电磁波在底部波导槽与金属层之间传播时的等效串联电感增加，周期性纵缝使等效并联电容增加。

主权项

基于梳状线波导的液晶电控过零扫描漏波天线，其特征在于，它包括顶部介质板层(1)、金属层(2)、液晶层(3)和底部波导槽(4)；顶部介质板层(1)和底部波导槽(4)之间设置有金属层(2)；顶部介质板层(1)与金属层(2)之间通过机械加工方式、电镀方法、热压方法或微电子工艺紧密结合为一体；底部波导槽(4)为矩形板的上表面开有纵向槽结构，所述纵向槽与金属层(2)之间填满液晶材料，从而形成液晶层(3)；金属层(2)为梳状线结构，金属层(2)中间区域设置有矩形梳状线外框，所述矩形梳状线外框区域内沿纵向设置两列梳齿，梳齿长lc取λg/4，矩形梳状线外框宽度a2取λg至3λg/2，其中λg为目标工作频率下波导中传递电磁波的波导波长；在该梳状线结构上的两列梳齿之间设置有N个周期性缝隙单元，N个周期性缝隙单元与两端的第一波导端口和第二波导端口之间分别设置一个导带(2‑3)，天线总长度Lm＝N*p+2lcs，其中lcs为导带(2‑3)的长度，导带宽度a1取λg/3至2λg/3；N个周期性缝隙单元包括两组纵缝列和一组横缝列，横缝列位于两组纵缝列之间，两组纵缝沿纵向错位设置；每组纵缝列为m个纵缝(2‑1)沿纵向均匀设置，横缝列为2m个横缝(2‑2)沿纵向均匀设置；每个周期性缝隙单元包括2个纵缝(2‑1)和2个横缝(2‑2)，相邻两个周期性缝隙单元之间的间距p取λg/4至λg，纵缝(2‑1)的长度l1取λg/3至λg，横缝(2‑2)的长度l2取λg/10至λg/4，横纵缝之间的横向间距ds取λg/10至λg/6；金属层(2)上的周期性横缝要使电磁波在底部波导槽(4)与金属层(2)之间传播时的等效串联电感增加，其中的周期性纵缝要使电磁波在底部波导槽(4)与金属层(2)之间传播时的等效并联电容增加。