高增益宽角度双频段扫描天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于一种天线，具体设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W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 天线的福射方式为端射。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。本实用新型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0在一定频率的范围内会处于区间(0，ko)内。当频率升高时，於ko，此时天线 不再福射，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W工作另外一个频段。因此具有跳频工作的能力。
【发明内容】
[0004] 本实用新型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。
[000引本实用新型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 的福射为线极化福射。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fo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; fo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〇，fi均处于端射状态。当频率小于fo,天线化箱射角
，此 时好C巧，D馬。当频率大于fo，此时P>k〇;天线内电磁波处于慢波状态，但是。
e-i|<ko,天线处于福射状态(第二频段）。当频率等于fi，|e-i|=ko,天线处于端射状态；
[000引时为第一端射频率，fi为第二端射频率，时小于fi; 0为相位常数，ko为传播常数。
[0009] 本实用新型的有益效果：
[0010] 本实用新型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 W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W实现端 点福射。
【附图说明】
[0011] 图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 如图1所示，本实用新型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。缝隙的福射为线极化福射。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时对应的波长； 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〇，fi均处于端射状态。当频率小于时，天线的福射角
此时戶'二(0，1) /C,,。当频率大于fo,此时0>k〇;天线内电磁波处于慢波状态，但是
|e-i|<k〇,天线处于福射状态(第二频段）。当频率等于fi，|e-i|=k〇,天线处 于端射状态；
[001引时为第一端射频率，。为第二端射频率，时小于。;0为相位常数，k诚传播常数。
【主权项】
1. 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fo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l/10;fQ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】本实用新型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；本实用新型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】H01Q13/10, H01Q1/38, H01Q5/10
【公开号】CN205141135
【申请号】CN201520973370
【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4月6日
【申请日】2015年11月30日