一种高增益宽角度双频段扫描天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于一种天线，具体涉及一种高增益宽角度双频段扫描天线。
【背景技术】
[0002] 在微波和毫米波频段，无线通信和雷达探测得到了广泛的应用。现有的成熟商业 应用中，智能天线拥有主波束可控的优势，但是其结构复杂，造价昂贵，限制了大规模的应 用。而漏波天线，通过改变频率就能改变主波束方向，同时天线结构简单，可以取代现有相 控阵智能天线。基于SIW(基片集成波导）的缝隙天线，能实现90范围的波束扫描，并能实 现天线的辐射方式为端射。当频率大于端射频率时，天线内部电磁波处于慢波状态，限制了 天线的带宽。本发明的设计方式对此进行改进，当频率大于端射频率时，通过微带线和基片 集成缝隙的周期性交替实现对相速度的调制，从而改善天线的带宽，实现宽带频率扫描功 能。相位常数β在一定频率的范围内会处于区间（〇，k。）内。当频率升高时，0>k。，此时天 线不再辐射，而是处于慢波状态。通过微带线连接，对慢波状态进行周期性调制。从而实现 跳频功能。
[0003] 频率扫描天线具有波束随着频率的变化而改变的特性。漏波天线的馈电结构简 单，低轮廓，制造成本低廉的优势。平面漏波天线可应用于多波束扫描领域如人体追踪雷 达，汽车雷达，实时频谱分析。双频段扫描漏波天线，具有两个频段的扫描能力，当一个频段 受到干扰时，可以工作另外一个频段。因此具有跳频工作的能力。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术的不足，提出了一种高增益宽角度频率扫描天线。
[0005] 本发明是一种高增益宽角度双频段扫描天线，由上下表面涂有金属贴片的介质基 片及微带线交替连接构成，介质基片沿天线的长度方向上两侧开有等间距等半径的金属化 通孔；金属化通孔贯穿上、下两层金属贴片；介质基片的上层金属贴片开有缝隙。缝隙的辐 射为线极化辐射。缝隙的长度方向与天线的长度方向垂直；一块介质基片和一段微带线构 成一个单元，每个单元的长度d等于天线端射时频率点f。对应的波长；金属化通孔的间距 为波长的1/20 ;缝隙的长度为波长的1/5,缝隙的宽度为波长的1/50,缝隙的间距为波长 的1/10 为两个端射频率中较小的一个端射频率；
[0006] 单元个数大于等于六个；
[0007] 该天线在频率点f。，匕均处于端射状态。当频率小于f。，天线的辐射角
， 此时/?(=(?υΗ;。当频率大于f。，此时β>k。;天线内电磁波处于慢波状态，但是
。IβiI<k。，天线处于辐射状态（第二频段）。当频率等于fi，|βi| =k。， 天线处于端射状态；
[0008]f。为第一端射频率，fi为第二端射频率，f。小于f1;β为相位常数，k。为传播常数。
[0009] 本发明的有益效果：
[0010] 本发明不仅具有传统频扫漏波天线在频率改变时，波束的方向发生变化但保持增 益基本不变的优点。同时具有基片集成波导频扫漏波天线端射的优点。除了上述优点以 外，而且在第二个工作频段还具有频率扫描的功能，同时在第二个频点天线可以实现端点 辐射。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 如图1所示，本发明是一种高增益宽角度双频段扫描天线，由上下表面涂有金属 贴片的介质基片1及微带线2交替连接构成，介质基片沿天线的长度方向上两侧开有等间 距等半径的金属化通孔3 ;金属化通孔贯穿上、下两层金属贴片；介质基片的上层金属贴片 开有缝隙4。缝隙的辐射为线极化辐射。缝隙的长度方向与天线的长度方向垂直；一块介 质基片和一段微带线构成一个单元，每个单元的长度d等于天线端射时频率点f。对应的 波长；金属化通孔的间距为波长的1/20 ;缝隙的长度为波长的1/5,缝隙的宽度为波长的 1/50,缝隙的间距为波长的1/10。
[0013] 所述的单元个数为六个；
[0014] 该天线在频率点f·。，匕均处于端射状态。当频率小于f。，天线的辐射角
此时当频率大于f。，此时β >k。;天线内电磁波处于慢波状态，但是
β」<k。，天线处于辐射状态（第二频段）。当频率等于fi，|β」=k。， 天线处于端射状态；
[0015] f。为第一端射频率，h为第二端射频率，f。小于f1;β为相位常数，k。为传播常数。
【主权项】
1. 一种高增益宽角度双频段扫描天线，由上下表面涂有金属贴片的介质基片及微带线 交替连接构成，介质基片沿天线的长度方向上两侧开有等间距等半径的金属化通孔；金属 化通孔贯穿上、下两层金属贴片；介质基片的上层金属贴片开有缝隙；缝隙的辐射为线极 化辐射；缝隙的长度方向与天线的长度方向垂直；一块介质基片和一段微带线构成一个单 元，每个单元的长度d等于天线端射时频率点f·。对应的波长；金属化通孔的间距为波长的 1/20 ;缝隙的长度为波长的1/5,缝隙的宽度为波长的1/50,缝隙的间距为波长的1/10 ;f。 为两个端射频率中较小的一个端射频率。2. 根据权利要求1所述的一种高增益宽角度双频段扫描天线，其特征在于：所述的单 元个数大于等于六个。
【专利摘要】本发明公开了一种高增益宽角度双频段扫描天线，由上下表面涂有金属贴片的介质基片及微带线交替连接构成，介质基片沿天线的长度方向上两侧开有等间距等半径的金属化通孔；金属化通孔贯穿上、下两层金属贴片；介质基片的上层金属贴片开有缝隙。缝隙的辐射为线极化辐射。缝隙的长度方向与天线的长度方向垂直；本发明不仅具有传统频扫漏波天线在频率改变时，波束的方向发生变化但保持增益基本不变的优点。同时具有基片集成波导频扫漏波天线端射的优点。除了上述优点以外，而且在第二个工作频段还具有频率扫描的功能，同时在第二个频点天线可以实现端点辐射。
【IPC分类】H01Q1/38, H01Q13/10, H01Q5/10
【公开号】CN105356047
【申请号】CN201510863872
【发明人】蔡本晓, 文进才, 孙玲玲
【申请人】杭州电子科技大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月30日