一种基于微同轴的vivaldi超宽带天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微波天线领域，具体是一种基于微同轴的vivaldi超宽带天线。
【背景技术】
[0002] 近年来，射频微系统（RF Microsystems)的发展极大地促进了射频/微波系统的 多功能化和小型化，同时对天线与电路的集成也提出了更高要求，射频/微波传输线和馈 电线要求更大带宽、更低损耗和更小型化。但是，由于现有微波集成电路中多采用基于平面 印刷电路板（PCB)技术的微带、共面波导和带线等开腔形式的平面半开放结构。在进行天 线馈电和微波信号互联时，能量耦合和辐射损耗较大，信号互联时驻波较差，且应用频率受 限。因此，平面工艺的馈电技术较难进一步实现射频/微波系统的集成化与微型化，也难以 将vivaldi天线超宽带性能更好的发挥出来。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种基于微同轴的vivaldi超宽带天线，以解决 现有技术存在的问题。
[0004] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为： 一种基于微同轴的vivaldi超宽带天线，其特征在于：包括有微波基板，微波基板顶面 前段设置上设置有金属辐射面，由微波基板、金属辐射面构成天线辐射单元，金属辐射面前 端向金属辐射面中开有具有特定曲率的辐射开口，金属辐射面后方的微波基板后段中刻蚀 有ID形槽，形槽中设置有形状匹配的带状的内导体，内导体㈡形下侧前端水平向前超 出上侧前端，内导体D形上、下侧前端分别连接有倾斜的过渡结构，内导体:_:形上侧通过 连接的过渡结构与金属辐射面后端底部连接，内导体D形内壁与微波基板之间支撑有光 刻胶支柱，还包括套在内导体外的外导体，外导体内壁与内导体之间亦支撑有光刻胶支柱， 外导体后端开有天线槽口，由内导体、外导体、光刻胶支柱、过渡结构构成微同轴馈电单元， 所述微波基板底面还设置有微波电路单元，微波电路单元由微波芯片和微带线构成，微波 芯片的输入输出端通过微带线与内导体下侧前端的过渡结构连接，微波芯片的地与外导体 连接。
[0005] 所述的一种基于微同轴的vivaldi超宽带天线，其特征在于：金属福射面中福射 开口为喇叭口形，。喇叭口位于金属辐射面前端，喇叭口两侧为指数曲线。
[0006] 所述的一种基于微同轴的vivaldi超宽带天线，其特征在于：通过微同轴对天线 进行馈电，使得天线的辐射面在微带板的一面，微波电路在微带板的另一面，提升了微波电 路的集成性。
[0007] 所述的一种基于微同轴的vivaldi超宽带天线，所述微波芯片通过焊盘焊接在微 波基板底面，信号通过微同轴引出，并通过微同轴传输至背面的天线，进而将电磁波辐射出 去。
[0008] 所述的一种基于微同轴的vivaldi超宽带天线，其特征在于：通过电铸和紫外线 光刻技术，综合应用SU8光刻胶和BPN光刻胶，在微带板内部刻蚀出同轴结构，内同轴通过 SU8光刻胶支撑。
[0009] 本发明提出一种基于微同轴馈电结构的超宽带vivaldi天线，以微波基板作为微 同轴馈电单元和天线的载体，微同轴馈电单元、金属福射面在微波基板上实现；微波基板底 面的芯片与天线之间微波信号高性能、高可靠和超宽带互连，已在2~24GHz宽带微波系统 测试中表现出了良好的传输性能，带内插损小于〇. 5dB。
[0010] 本发明依靠微同轴内导体直接馈电形式，实现了 vivaldi超宽带馈电结构，与现 有技术相比，本发明提供了一种无需阻抗匹配电路、体积较小、性能可靠、带宽较宽的高性 能馈电结构，实现了微波系统的高集成度和高性能。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明所述vivaldi天线福射面与微同轴馈电结构正面俯视图； 图2为本发明所述天线背面同轴引出及芯片电路示意图； 图3为本发明所述微同轴馈电vivaldi天线整体侧视图； 图4为本发明所述微同轴馈电vivaldi天线同轴部分侧视图。
【具体实施方式】
[0012] 参见图1-图4所示，一种基于微同轴的vivaldi超宽带天线，包括有微波基板1， 微波基板1顶面前段设置上设置有金属辐射面2,由微波基板1、金属辐射面2构成天线辐 射单元，金属辐射面2前端向金属辐射面中开有具有特定曲率的辐射开口 10,金属辐射面2 后方的微波基板1后段中刻蚀有D形槽，?:形槽中设置有形状匹配的带状的内导体3,内 导体3 D形下侧前端水平向前超出上侧前端，内导体3;觀:形上、下侧前端分别连接有倾斜 的过渡结构5,内导体3 形上侧通过连接的过渡结构5与金属辐射面2后端底部连接， 内导体3 w形内壁与微波基板1之间支撑有光刻胶支柱9,还包括套在内导体3外的外导 体4,外导体4内壁与内导体3之间亦支撑有光刻胶支柱，外导体4后端开有天线槽口 11， 由内导体3、外导体4、光刻胶支柱9、过渡结构5构成微同轴馈电单元，微波基板1底面还 设置有微波电路单元6,微波电路单元6由微波芯片7和微带线8构成，微波芯片7的输入 输出端通过微带线8与内导体3下侧前端的过渡结构连接，微波芯片7的地与外导体4连 接。
[0013] 金属辐射面2中辐射开口 10为喇叭口形。喇叭口位于金属辐射面前端，喇叭口两 侧为指数曲线。
[0014] 天线通过其覆地面安装在外导体4后端的天线槽口 11中并与外导体4接触连接， 天线的槽线与内导体3后端连接。
[0015] 微波芯片7为微波功率放大芯片，微波芯片7通过焊盘焊接在微波基板1底面。
[0016] 本发明由由以下三个主要部分构成天线辐射单元，微同轴馈电单元和微波电路单 元构成。
[0017] 天线辐射单元主要由微波基板1、金属辐射面2构成。设计特定曲率的辐射开口曲 线和特点厚度的微波基板，以保证在2GHz-24GHz全频段范围内，电磁波的辐射方向图能够 达到要求的指标。阵列天线单元具体设计指标见表1。
[0018]