一種背腔縫隙天線的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種具有介質諧振器結構的背腔縫隙天線。技術方案是：背腔縫隙天線包括金屬背腔，兩層介質基板和兩塊介質諧振器，天線饋線。金屬背腔為長方體結構，表面中心開有矩形截面凹槽；兩層介質基板均為長方形單面覆銅結構；兩層介質基板的非覆銅面重疊后固定在金屬背腔開有凹槽的一面。天線饋線通過覆銅夾在兩層介質基板中間。在每層介質基板的覆銅面中心通過金屬蝕刻開有長方形縫隙；兩塊介質諧振器重疊固定于未接觸金屬背腔的介質基板上，并將長方形縫隙覆蓋。本發明具有帶寬寬，效率高的特點，可以廣泛應用于寬帶雷達系統中。
【專利說明】一種背腔縫隙天線
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用于寬帶雷達系統【技術領域】的天線，更具體的說是一種具有介質諧振器結構的背腔縫隙天線。
【背景技術】
[0002]縫隙天線由于其結構緊湊且易于共形的特點，在設計飛行器天線時常常被優先考慮。典型的縫隙天線由簡單的微帶線饋電，在介質基片的金屬底面上開設縫隙來向空間輻射電磁能量。在實際應用中，縫隙天線往往需要實現單向輻射，通常的解決方案是在縫隙的后面加一個金屬腔或者反射壁。1963年，首次提出了帶背腔的矩形縫隙天線，并對這種背腔縫隙天線進行了詳細的理論分析，推導了天線單元的導納計算公式。由于結構簡單、效率高且具有單向輻射特性，背腔縫隙天線已在雷達，衛星通訊、廣播電視以及空間飛行器通信領域得到了廣泛的應用。但是，背腔的引入極大地限制了天線的集成性能。
[0003]1939年美國斯坦福大學的虹也飽丫虹就指出介質諧振器能向自由空間福射電磁波；到九十年代，1？6801181:01~八111:611的，介質諧振器天線)已成為天線技術研宄的一個熱點，研宄人員發表了大量相關文獻。0狀一般由低損耗高介電常數的介質材料制成。相對于傳統天線，0狀主要有輻射效率高，饋電方式簡單，體積小，重量輕等優點。0狀的損耗主要來自于介質，該優點在毫米波和亞毫米波頻段天線應用中尤為突出。0狀可以采用多種結構簡單的激勵方式，且通過改變饋電位置可以控制輸入阻抗，易于匹配。目前0狀已經廣泛應用于81116丨00訪、11^隊？！13等通信系統中，并在雷達、移動衛星通信、相控陣雷達等領域顯示出巨大的應用價值。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提出了一種具有介質諧振器結構的背腔縫隙天線，該背腔縫隙天線具有帶寬寬，效率高的特點，可以廣泛應用于寬帶雷達系統中。
[0005]本發明的技術方案是:一種背腔縫隙天線，包括金屬背腔，兩層介質基板和兩塊介質諧振器，天線饋線。其特征在于，金屬背腔為長方體結構，長方體上表面中心開有矩形截面凹槽；兩層介質基板均為長方形單面覆銅結構，長方形的形狀與所固定金屬背腔面形狀相同；兩層介質基板的非覆銅面重疊后固定在金屬背腔開有凹槽的一面。天線饋線通過覆銅夾在兩層介質基板中間。在每層介質基板的覆銅面中心通過金屬蝕刻開有長方形縫隙；兩塊介質諧振器形狀相同，均為橫截面是正方形的長方體；兩塊介質諧振器重疊固定于未接觸金屬背腔的介質基板上，并將長方形縫隙覆蓋。
[0006]本發明的有益效果為:
[0007]背腔縫隙天線由于背腔的引入所以具有較寬的阻抗頻帶特性；介質諧振器具有結構尺寸小，損耗低的優點，將它引入到背腔天線中，進一步提高了天線效率，展寬了天線的頻帶。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明中提及的金屬背腔的結構示意圖；
[0009]圖2是本發明中提及的介質基板的結構示意圖；
[0010]圖3為本發明的剖視結構示意圖；
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
[0012]本發明提供的背腔縫隙天線包括金屬背腔1，兩層介質基板2和3，天線饋線4，兩塊介質諧振器5和6。
[0013]圖1是本發明中提及的金屬背腔的結構示意圖。如圖所示，金屬背腔1為長方體結構，長方體上表面13中心開有矩形截面凹槽12，矩形截面凹槽12未貫穿金屬背腔1，矩形截面凹槽12的長度、寬度和深度根據實際情況確定，背腔縫隙天線的頻率越高，長度、寬度和深度的尺寸越小。
[0014]圖2是本發明中提及的介質基板的結構示意圖。如圖所示，兩層介質基板2和3形狀相同，均為長方形，長方形的形狀與所固定金屬背腔上表面13形狀相同。兩層介質基板2和3為單面覆銅結構，介質基板2的覆銅面21，介質基板3的覆銅面31，兩層介質基板重疊時介質基板2的非覆銅面22和介質基板3的非覆銅面32重疊在一起。介質基板2的覆銅面21中心通過金屬蝕刻開有長方形縫隙23，介質基板3的覆銅面31中心通過金屬蝕刻開有長方形縫隙33。長方形縫隙23和長方形縫隙33的形狀相同。天線饋線4通過覆銅夾在兩層介質基板的非覆銅面22和32中間。
[0015]圖3為本發明的前剖結構示意圖。如圖所示，背腔縫隙天線包括金屬背腔1，介質基板2、3，天線饋線4，上層介質諧振器5和下層介質諧振器6。介質基板2、3通過螺釘固定在金屬背腔1上，介質諧振器5與介質諧振器6重疊放置，并用粘合劑粘合，再通過粘合劑粘合固定于介質基板2上，并將長方形縫隙23覆蓋。長方形縫隙23和33的尺寸根據實際需要確定，通常背腔縫隙天線的頻率越高，尺寸越小。
【權利要求】
1.一種背腔縫隙天線，包括金屬背腔，天線饋線，其特征在于，還包括兩層介質基板和兩塊介質諧振器，金屬背腔為長方體結構，長方體上表面中心開有矩形截面凹槽；兩層介質基板均為長方形單面覆銅結構，長方形的形狀與所固定金屬背腔面形狀相同；兩層介質基板的非覆銅面重疊后固定在金屬背腔開有凹槽的一面；天線饋線通過覆銅夾在兩層介質基板中間；在每層介質基板的覆銅面中心通過金屬蝕刻開有長方形縫隙；兩塊介質諧振器形狀相同，均為橫截面是正方形的長方體；兩塊介質諧振器重疊固定于未接觸金屬背腔的介質基板上，并將長方形縫隙覆蓋。
【文檔編號】H01Q13/18GK104466417SQ201410635753
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】楊虎, 何艷, 金祖升, 盧俊麒, 宋崇碩, 吳雨晴, 徐延林, 林沂 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學