一种背腔缝隙天线的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种具有介质谐振器结构的背腔缝隙天线。技术方案是：背腔缝隙天线包括金属背腔，两层介质基板和两块介质谐振器，天线馈线。金属背腔为长方体结构，表面中心开有矩形截面凹槽；两层介质基板均为长方形单面覆铜结构；两层介质基板的非覆铜面重叠后固定在金属背腔开有凹槽的一面。天线馈线通过覆铜夹在两层介质基板中间。在每层介质基板的覆铜面中心通过金属蚀刻开有长方形缝隙；两块介质谐振器重叠固定于未接触金属背腔的介质基板上，并将长方形缝隙覆盖。本发明具有带宽宽，效率高的特点，可以广泛应用于宽带雷达系统中。
【专利说明】一种背腔缝隙天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于宽带雷达系统【技术领域】的天线，更具体的说是一种具有介质谐振器结构的背腔缝隙天线。
【背景技术】
[0002]缝隙天线由于其结构紧凑且易于共形的特点，在设计飞行器天线时常常被优先考虑。典型的缝隙天线由简单的微带线馈电，在介质基片的金属底面上开设缝隙来向空间辐射电磁能量。在实际应用中，缝隙天线往往需要实现单向辐射，通常的解决方案是在缝隙的后面加一个金属腔或者反射壁。1963年，首次提出了带背腔的矩形缝隙天线，并对这种背腔缝隙天线进行了详细的理论分析，推导了天线单元的导纳计算公式。由于结构简单、效率高且具有单向辐射特性，背腔缝隙天线已在雷达，卫星通讯、广播电视以及空间飞行器通信领域得到了广泛的应用。但是，背腔的引入极大地限制了天线的集成性能。
[0003]1939年美国斯坦福大学的虹也饱丫虹就指出介质谐振器能向自由空间福射电磁波；到九十年代，1？6801181:01~八111:611的，介质谐振器天线)已成为天线技术研宄的一个热点，研宄人员发表了大量相关文献。0狀一般由低损耗高介电常数的介质材料制成。相对于传统天线，0狀主要有辐射效率高，馈电方式简单，体积小，重量轻等优点。0狀的损耗主要来自于介质，该优点在毫米波和亚毫米波频段天线应用中尤为突出。0狀可以采用多种结构简单的激励方式，且通过改变馈电位置可以控制输入阻抗，易于匹配。目前0狀已经广泛应用于81116丨00访、11^队？！13等通信系统中，并在雷达、移动卫星通信、相控阵雷达等领域显示出巨大的应用价值。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出了一种具有介质谐振器结构的背腔缝隙天线，该背腔缝隙天线具有带宽宽，效率高的特点，可以广泛应用于宽带雷达系统中。
[0005]本发明的技术方案是:一种背腔缝隙天线，包括金属背腔，两层介质基板和两块介质谐振器，天线馈线。其特征在于，金属背腔为长方体结构，长方体上表面中心开有矩形截面凹槽；两层介质基板均为长方形单面覆铜结构，长方形的形状与所固定金属背腔面形状相同；两层介质基板的非覆铜面重叠后固定在金属背腔开有凹槽的一面。天线馈线通过覆铜夹在两层介质基板中间。在每层介质基板的覆铜面中心通过金属蚀刻开有长方形缝隙；两块介质谐振器形状相同，均为横截面是正方形的长方体；两块介质谐振器重叠固定于未接触金属背腔的介质基板上，并将长方形缝隙覆盖。
[0006]本发明的有益效果为:
[0007]背腔缝隙天线由于背腔的引入所以具有较宽的阻抗频带特性；介质谐振器具有结构尺寸小，损耗低的优点，将它引入到背腔天线中，进一步提高了天线效率，展宽了天线的频带。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明中提及的金属背腔的结构示意图；
[0009]图2是本发明中提及的介质基板的结构示意图；
[0010]图3为本发明的剖视结构示意图；
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0012]本发明提供的背腔缝隙天线包括金属背腔1，两层介质基板2和3，天线馈线4，两块介质谐振器5和6。
[0013]图1是本发明中提及的金属背腔的结构示意图。如图所示，金属背腔1为长方体结构，长方体上表面13中心开有矩形截面凹槽12，矩形截面凹槽12未贯穿金属背腔1，矩形截面凹槽12的长度、宽度和深度根据实际情况确定，背腔缝隙天线的频率越高，长度、宽度和深度的尺寸越小。
[0014]图2是本发明中提及的介质基板的结构示意图。如图所示，两层介质基板2和3形状相同，均为长方形，长方形的形状与所固定金属背腔上表面13形状相同。两层介质基板2和3为单面覆铜结构，介质基板2的覆铜面21，介质基板3的覆铜面31，两层介质基板重叠时介质基板2的非覆铜面22和介质基板3的非覆铜面32重叠在一起。介质基板2的覆铜面21中心通过金属蚀刻开有长方形缝隙23，介质基板3的覆铜面31中心通过金属蚀刻开有长方形缝隙33。长方形缝隙23和长方形缝隙33的形状相同。天线馈线4通过覆铜夹在两层介质基板的非覆铜面22和32中间。
[0015]图3为本发明的前剖结构示意图。如图所示，背腔缝隙天线包括金属背腔1，介质基板2、3，天线馈线4，上层介质谐振器5和下层介质谐振器6。介质基板2、3通过螺钉固定在金属背腔1上，介质谐振器5与介质谐振器6重叠放置，并用粘合剂粘合，再通过粘合剂粘合固定于介质基板2上，并将长方形缝隙23覆盖。长方形缝隙23和33的尺寸根据实际需要确定，通常背腔缝隙天线的频率越高，尺寸越小。
【权利要求】
1.一种背腔缝隙天线，包括金属背腔，天线馈线，其特征在于，还包括两层介质基板和两块介质谐振器，金属背腔为长方体结构，长方体上表面中心开有矩形截面凹槽；两层介质基板均为长方形单面覆铜结构，长方形的形状与所固定金属背腔面形状相同；两层介质基板的非覆铜面重叠后固定在金属背腔开有凹槽的一面；天线馈线通过覆铜夹在两层介质基板中间；在每层介质基板的覆铜面中心通过金属蚀刻开有长方形缝隙；两块介质谐振器形状相同，均为横截面是正方形的长方体；两块介质谐振器重叠固定于未接触金属背腔的介质基板上，并将长方形缝隙覆盖。
【文档编号】H01Q13/18GK104466417SQ201410635753
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】杨虎, 何艳, 金祖升, 卢俊麒, 宋崇硕, 吴雨晴, 徐延林, 林沂 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学