專利名稱：共面波導交指型缺陷接地結構及共面波導天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種共面波導天線。特別是涉及一種具有結構的緊湊性和寬頻帶特 性的共面波導交指型缺陷接地結構及共面波導天線。
背景技術：
共面波導交指型缺陷接地結構是通過在共面波導電路的接地板上蝕刻出缺陷圖案， 以改變電路襯底材料有效介電常數的分布，從而改變基于該介質上共面波導的分布電感 和分布電容，進而使得此類共面波導具有帶隙特性和慢波特性。近年來，對缺陷接地結 構的研究一直在延續(xù)，缺陷接地結構的形狀和特性也在呈現(xiàn)多樣化。如果按類總結歸納， 可以發(fā)現(xiàn)目前的缺陷接地結構單元都是對等效電感部分作形狀上的變化，如三角形、正 方形、正N邊形、圓形、圓環(huán)型、螺旋形等，而在等效電容部分， 一直都采取縫隙電容， 這樣在引入到共面波導或天線后會出現(xiàn)一些特殊問題，使器件達不到預計的設計效果。
發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是，提出了一種加強電容的耦合，增大濾波的陡峭 程度，更好的發(fā)揮缺陷接地結構的優(yōu)越性能，然后應用于共面波導天線，實現(xiàn)結構的緊 湊性和寬頻帶特性的共面波導交指型缺陷接地結構及共面波導天線。
本實用新型所采用的技術方案是 一種共面波導交指型缺陷接地結構，包括有介質 基片，所述的介質基片的中間橫向設置有一條共面波導的導帶，在介質基片上位于共面 波導的導帶兩側，對稱設置有兩個正方形輻射單元，每個正方形輻射單元與共面波導的 導帶之間都設置有相連接的交指型電容和槽線，其中所述的交指型電容的另一端連接正 方形輻射單元，所述的槽線的另一側連接共面波導的導帶。
所述的交指型電容的交指個數為6_10，交指深度為0. l — 0.4隱，交指寬度為0.1 —0. 5mm。
所述的正方形輻射單元的寬度為3_5誦。 所述的正方形輻射單元距共面波導的導帶的距離是0. 5 — 1隱。 所述的槽線的寬度為0. 1—0. 5mm。
一種具有共面波導交指型缺陷接地結構的共面波導天線，包括有第二介質基片，所 述的第二介質基片上分別設置有正方形輻射內貼片，位于正方形輻射內貼片下邊的翼 型接地板，設置在翼型接地板上且一端連接正方形輻射內貼片的共面波導，以及兩個分 別位于翼型接地板的底邊兩側的交指型缺陷接地結構。
本實用新型的共面波導交指型缺陷接地結構及共面波導天線，其中的共面波導交指型缺陷接地結構增加了濾波深度和電容值，使電路尺寸之間的倍數關系減小，有利于電 路的設計和制作，與經典啞鈴型缺陷接地結構相比，它減小了蝕刻面積，具有更加陡峭 的濾波特性，有效的改善了缺陷接地結構共面波導的特性。其中的超寬帶共面波導天線 增強了電容的耦合，使天線結構更加緊湊。大大改善了天線的輸入阻抗特性和阻抗帶寬， 實現(xiàn)了超寬帶性能，與沒有缺陷接地結構的共面波導天線相比，新型天線的帶寬增加了 600MHz，天線的相對帶寬由84%提高到103%,達到5個倍頻程。


圖1是交指型缺陷接地結構共面波導的示意圖； 圖2是圖1中交指電容的結構示意圖； 圖3是交指型缺陷接地結構共面波導的濾波特性； 圖4是交指電容等效電路示意圖5是交指型缺陷接地結構超寬帶共面波導天線的示意圖； 圖6是交指型缺陷接地結構超寬帶共面波導天線的頻率特性。 g巾-
1:第一介質基片 2:正方形輻射單元
3:交指型電容 4:共面波導的導帶
5:正方形輻射內貼片 6:第二介質基片
7:共面波導 8:翼型接地板
9:交指型缺陷接地結構 10:槽線
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型的做出詳細說明。
如圖1所示，共面波導交指型缺陷接地結構，包括有介質基片l，所述的介質基片l 的中間橫向設置有一條共面波導的導帶4，在介質基片1上位于共面波導的導帶4的兩側， 對稱設置有兩個正方形輻射單元2，每個正方形輻射單元2與共面波導的導帶4之間都設 置有相連接的交指型電容3和槽線10，其中所述的交指型電容3的另一端連接正方形輻 射單元2，所述的槽線10的另一側連接共面波導的導帶4。
所述的交指型電容3的交指個數為6 10，本實施例選8;交指深度為O. 1 0.4mm， 本實施例選0. 25隱；交指寬度g=0. 1~0. 5mm，本實施例選g=0. 3 mm。
所述的正方形輻射單元2的寬度為a=3 5mm，本實施例選a=4mm。所述的正方形輻 射單元2距共面波導的導帶4的距離也就是交指型電容3的長度b=0. 5 lmm。本實施例 選bi.83mra。所述的槽線10的寬度為G=0. 1 0. 5mm，本實施例選G-O. 3mm。
如圖2所示，，實線為反射系數Sn，虛線為傳播系數&,，可見濾波的陡峭程度很 大，這對許多需要陡峭濾波特性的場合是十分有意義的。從圖3中可見，雖然這種新型缺陷接地結構可以等效為一個簡單的LC并聯(lián)回路，但 是其中的關鍵部分——交指電容的等效電路并不是簡單的一個電容。
如圖4所示，本實用新型的具有共面波導交指型缺陷接地結構的共面波導天線，包 括有第二介質基片6，所述的第二介質基片6上分別設置有正方形輻射內貼片5，位于 正方形輻射內貼片5下邊的翼型接地板8，設置在翼型接地板8上且一端連接正方形輻射 內貼片5的共面波導7,以及兩個分別位于翼型接地板8的底邊兩側的交指型缺陷接地結 構9。
如圖5所示，本實用新型天線的反射系數&,，從圖中可看到天線的的相對帶寬達到 了 103%。
權利要求1. 一種共面波導交指型缺陷接地結構，包括有介質基片(1)，其特征在于，所述的介質基片(1)的中間橫向設置有一條共面波導的導帶(4)，在介質基片(1)上位于共面波導的導帶(4)的兩側，對稱設置有兩個正方形輻射單元(2)，每個正方形輻射單元(2)與共面波導的導帶(4)之間都設置有相連接的交指型電容(3)和槽線(10)，其中所述的交指型電容(3)的另一端連接正方形輻射單元(2)，所述的槽線(10)的另一側連接共面波導的導帶(4)。
2. 根據權利要求1所述的共面波導交指型缺陷接地結構，其特征在于，所述的交指 型電容(3)的交指個數為6 — 10，交指深度為O. l—0.4mm，交指寬度為0. l—O. 5mm。
3. 根據權利要求1所述的共面波導交指型缺陷接地結構，其特征在于，所述的正方 形輻射單元(2)的寬度為3 —5誦。
4. 根據權利要求1所述的共面波導交指型缺陷接地結構，其特征在于，所述的正方 形輻射單元(2)距共面波導的導帶(4)的距離是0.5 — lmra。
5. 根據權利要求1所述的共面波導交指型缺陷接地結構，其特征在于，所述的槽線 (10)的寬度為0. 1—0. 5mm。
6. —種具有權利要求1所述的共面波導交指型缺陷接地結構的共面波導天線，其特 征在于，包括有第二介質基片(6)，所述的第二介質基片(6)上分別設置有正方形 輻射內貼片(5)，位于正方形輻射內貼片(5)下邊的翼型接地板(8)，設置在翼型接 地板(8)上且一端連接正方形輻射內貼片(5)的共面波導(7)，以及兩個分別位于翼 型接地板(8)的底邊兩側的交指型缺陷接地結構(9)。
專利摘要一種共面波導交指型缺陷接地結構及共面波導天線，結構有介質基片，介質基片的中間橫向設置有一條共面波導的導帶，在介質基片上位于共面波導的導帶兩側，對稱設置有兩個正方形輻射單元，正方形輻射單元與共面波導的導帶之間都設置有相連接的交指型電容和槽線，交指型電容連接正方形輻射單元，槽線連接共面波導的導帶。天線有第二介質基片，第二介質基片上分別設置有正方形輻射內貼片，位于正方形輻射內貼片下邊的翼型接地板，設置在翼型接地板上且一端連接正方形輻射內貼片的共面波導，以及兩個分別位于翼型接地板的底邊兩側的交指型缺陷接地結構。本實用新型的接地結構減小了蝕刻面積，具有更加陡峭的濾波特性，天線增強了電容的耦合，使天線結構更加緊湊。
文檔編號H01Q13/00GK201307641SQ200820143120
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權日2008年11月14日
發(fā)明者于亞芳, 媛 李, 郭志雷 申請人:天津大學