[发明专利]一种基于对数周期缝的超宽带共形端射天线

摘要

本发明公开了一种基于对数周期缝的超宽带共形端射天线，自上至下依次包括介质覆层、设有异面共面波导‑微带线转换装置的共面波导‑微带线转换装置层、设有辐射缝隙的辐射缝隙层和金属背腔；所述介质覆层与共面波导‑微带线转换装置层紧密接触，辐射缝隙层和金属背腔紧密接触；介质覆层、共面波导‑微带线转换装置层、辐射缝隙层和金属背腔通过金属销钉固定在一起。本发明提供了一种基于对数周期缝的超宽带共形端射天线，采用对数周期非频变结构，通过新型金属背腔加载，并利用PCB倒置和介质覆层加载等技术手段，使得所设计的天线同时具备结构简单、抗金属环境干扰能力强、超宽频带内稳定端射辐射、正端射方向增益高的特点。

主权项

1.一种基于对数周期缝的超宽带共形端射天线，能在6～18GHz超宽频带内实现端射辐射，其特征在于，自上至下依次包括介质覆层(4)、设有异面共面波导‑微带线转换装置(3)的共面波导‑微带线转换装置层、设有辐射缝隙(2)的辐射缝隙层和金属背腔(1)；所述介质覆层(4)与共面波导‑微带线转换装置层紧密接触，辐射缝隙层和金属背腔(1)紧密接触；介质覆层(4)、共面波导‑微带线转换装置层、辐射缝隙层和金属背腔(1)通过金属销钉固定在一起；所述金属背腔(1)的横向以及纵向腔体尺寸按照对数周期规律变化，腔深保持不变，辐射缝隙的缝隙尺寸也按照对数周期规律变化；所述金属背腔(1)包括8～12个对数周期腔元，腔深为6～10mm，最大腔元的腔体横向尺寸为28～34mm，其余腔元的横向尺寸则按照对数周期律渐变，等比因子为0.8～0.9，轮廓角为28～34度；所述辐射缝隙(2)包括8～12个对数周期辐射缝隙单元，对数周期辐射缝隙单元与金属背腔(1)上的对数周期腔元一一对应且金属背腔位于辐射缝隙单元正下方；所述辐射缝隙单元采用折合缝隙的形式构成，折合缝隙正中心设有用于调整相邻折合缝隙相位关系的寄生缝隙；最大辐射缝隙单元的折合缝隙的长度为24～30mm，折合缝隙宽度为0.5～0.9mm，折合缝隙两长臂相距3.5～4.1mm，折合缝隙长臂开口3.3～3.9mm；寄生缝隙长度为15.2～15.8mm，宽度为0.9～1.0mm；其余辐射缝隙单元的折合缝隙和寄生缝隙的尺寸则按照对数周期律渐变，等比因子为0.8～0.9，轮廓角为28～34度；所述异面共面波导‑微带线转换装置(3)的共面波导和微带线分别印制在PCB介质板的两面，共面波导信号线与地之间的缝隙宽度为0.15～2.1mm；微带线的馈线端宽度为1.0～1.5mm，矩形贴片的窄边尺寸为1.6～2.0mm，宽边尺寸为2.8～3.2mm；共面波导的矩形贴片和微带线的矩形贴片具有相同尺寸；介质基板的厚度为0.5～0.6mm，介电常数为3.5～3.7。