漸變縫隙天線及其相控陣天線的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及漸變縫隙天線及其相控陣天線。本實(shí)用新型提供了一種漸變縫隙天線，其特征在于，包括：介質(zhì)板；導(dǎo)電層，設(shè)置于所述介質(zhì)板的表面上，所述導(dǎo)電層的上端呈漸變槽線；帶狀線，設(shè)置于所述介質(zhì)板中；以及微帶線，設(shè)置于所述介質(zhì)板表面上并位于所述導(dǎo)電層與所述介質(zhì)板之間，所述微帶線耦合至所述帶狀線以用于對(duì)所述漸變縫隙天線進(jìn)行饋電。本實(shí)用新型還提供了一種相控陣天線，其包括天線裝置陣列，所述天線裝置陣列包括多個(gè)如上所述的漸變縫隙天線；以及設(shè)置于所述天線裝置陣列上方的寬角阻抗匹配裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】漸變縫隙天線及其相控陣天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種漸變縫隙天線及其相控陣天線。
【背景技術(shù)】
[0002]漸變縫隙天線(也稱(chēng)為漸變槽線天線)是一種端射行波微帶天線，它通過(guò)在基片上蝕刻出一條逐漸張開(kāi)的槽線而將電磁能量輻射出去。通過(guò)設(shè)計(jì)漸變縫隙天線與饋電系統(tǒng)的阻抗匹配，可以達(dá)成期望的帶寬和增益性能。漸變縫隙天線具有寬頻帶、低成本、體積小、方向圖對(duì)稱(chēng)性好等優(yōu)點(diǎn)，因此在雷達(dá)或衛(wèi)星等通信領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，漸變縫隙天線在組成陣列時(shí)各陣元間的互耦效應(yīng)可以改善其阻抗匹配，使得漸變縫隙天線在相控陣和微波成像領(lǐng)域具有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]圖1示出了一種常見(jiàn)的漸變縫隙天線。該漸變縫隙天線包括:介質(zhì)板10和導(dǎo)電層
11。介質(zhì)板10中設(shè)有帶狀線12，其中帶狀線12是介質(zhì)板10中的內(nèi)層走線，用于向該漸變縫隙天線進(jìn)行饋電。圖1中示出漸變縫隙天線包括兩個(gè)導(dǎo)電層11，兩個(gè)導(dǎo)電層11分別設(shè)置于介質(zhì)板10的正面和背面(即，介質(zhì)板10的兩個(gè)相對(duì)表面)上。導(dǎo)電層11上端呈漸變槽線17，具有逐漸張大的開(kāi)口。根據(jù)漸變槽線17漸變的形式不同，漸變縫隙天線分為指數(shù)漸變縫隙天線(Vivaldi天線)、直線漸變縫隙天線(LTSA天線)和固定寬度縫隙天線(CWSA天線)。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，通常使用SMA接頭來(lái)為帶狀線12饋電。在漸變縫隙天線中，需要對(duì)導(dǎo)電層11和介質(zhì)板10進(jìn)行開(kāi)槽，從而在底端形成開(kāi)口 15以暴露介質(zhì)板10內(nèi)層的帶狀線12底端部分，從而將SMA接頭焊接至介質(zhì)板10中的帶狀線12。然而，將導(dǎo)電層11和介質(zhì)板10進(jìn)行開(kāi)槽會(huì)影響帶狀線12的阻抗匹配，由此影響漸變縫隙天線在各個(gè)掃描角度上的天線性能。
[0005]本領(lǐng)域需要一種具有良好阻抗匹配的漸變縫隙天線。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有良好阻抗匹配的漸變縫隙天線。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種漸變縫隙天線，包括:介質(zhì)板；導(dǎo)電層，設(shè)置于所述介質(zhì)板的表面上，所述導(dǎo)電層的上端呈漸變槽線；帶狀線，設(shè)置于所述介質(zhì)板中；以及微帶線，設(shè)置于所述介質(zhì)板表面上并位于所述導(dǎo)電層與所述介質(zhì)板之間，所述微帶線耦合至所述帶狀線以用于對(duì)所述漸變縫隙天線進(jìn)行饋電。
[0008]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電層的底端設(shè)有開(kāi)口以暴露所述微帶線，用于將所述微帶線連接至饋電接頭。
[0009]優(yōu)選地，所述饋電接頭是SMA接頭，所述SMA接頭經(jīng)由所述開(kāi)口焊接至所述微帶線。
[0010]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電層的上端還設(shè)有與所述介質(zhì)板的側(cè)邊大致平行的矩形槽。[0011 ] 優(yōu)選地，所述漸變縫隙天線還包括:所述導(dǎo)電層中的諧振腔，所述諧振腔位于所述漸變槽線的最窄處且與所述漸變槽線相連接。
[0012]優(yōu)選地，所述漸變縫隙天線還包括:反射板，所述反射板設(shè)置于所述諧振腔與所述介質(zhì)板的底邊之間，所述反射板設(shè)置成與所述介質(zhì)板大致垂直且與所述介質(zhì)板的底邊大致平行。
[0013]優(yōu)選地，所述漸變槽線是雙指數(shù)漸變槽線。
[0014]優(yōu)選地，所述開(kāi)口是半圓形開(kāi)口，其半徑為I?3mm。
[0015]優(yōu)選地，所述開(kāi)口的半徑為1.76mm。
[0016]本實(shí)用新型提供了一種相控陣天線，包括:天線裝置陣列，所述天線裝置陣列包括多個(gè)如上所述的漸變縫隙天線；以及設(shè)置于所述天線裝置陣列上方的寬角阻抗匹配裝置，其中所述寬角阻抗匹配裝置包括:第一基板；多個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)水平地設(shè)置在所述第一基板的一表面上；以及多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述多個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)上方或下方且大致垂直于所述第一基板。
[0017]優(yōu)選地，所述多個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和/或所述多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)是由導(dǎo)電材料制成的具有一定幾何圖形的平面或立體結(jié)構(gòu)。
[0018]優(yōu)選地，所述寬角阻抗匹配裝置還包括第二基板和填充材料，所述填充材料填充于所述第一基板和所述第二基板之間，所述多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)固定于所述填充材料上和/或所述填充材料內(nèi)。
[0019]本實(shí)用新型的帶狀線及微帶線結(jié)構(gòu)融合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，從而具有信號(hào)傳輸速度快和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0020]由于微帶線是PCB表面的走線，經(jīng)由導(dǎo)電層中的開(kāi)口就可以直接將微帶線與饋電接頭等連接，因此無(wú)需在介質(zhì)板中開(kāi)口，減少了對(duì)微帶線的阻抗匹配的影響。
[0021]此外，通過(guò)帶狀線和微帶線的阻抗匹配計(jì)算和仿真優(yōu)化來(lái)制作開(kāi)口，能夠減少能量傳輸過(guò)程中不必要的損耗和反射，提高天線效率。
[0022]此外，通過(guò)對(duì)導(dǎo)電層開(kāi)槽(漸變槽線和矩形槽)，改變了天線表面電流分布，同時(shí)相當(dāng)于附加了電容，影響了諧振頻率，使得隨掃描角度增加而向帶內(nèi)移動(dòng)的全反射點(diǎn)向高頻移動(dòng)，進(jìn)而擴(kuò)展了天線帶寬和掃描范圍。
[0023]如上所述，本實(shí)用新型的漸變縫隙天線利用彼此耦合的微帶線和帶狀線進(jìn)行饋電，能夠有利地提高饋電性能，避免了開(kāi)口影響帶狀線的阻抗匹配，具有寬頻帶和良好的增益。當(dāng)如上所述的漸變縫隙天線按某種方式組成陣列天線時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)相控陣寬帶寬角掃描饋電系統(tǒng)，在保證天線尺寸較小的同時(shí)，提高大角度掃描增益，擴(kuò)展了頻帶和掃描范圍，同時(shí)減弱了帶外盲點(diǎn)對(duì)帶內(nèi)駐波的影響，提升天線陣列的掃描性能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)的漸變縫隙天線。
[0025]圖2示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例的漸變縫隙天線的正視圖。
[0026]圖3示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例的漸變縫隙天線的分解視圖。
[0027]圖4示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例的帶狀線及微帶線的示意圖。[0028]圖5A?示出了本實(shí)用新型的漸變縫隙天線和理想帶狀線在各個(gè)掃描角度時(shí)的增益曲線對(duì)比圖。
[0029]圖6示出了本實(shí)用新型的漸變縫隙天線和理想帶狀線的增益對(duì)比表格。
[0030]圖7示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例的相控陣天線設(shè)備的立體示意圖。
[0031]圖7A示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例的水平超材料微結(jié)構(gòu)單元的示意圖。
[0032]圖7B示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例的豎直超材料微結(jié)構(gòu)單元的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]本實(shí)用新型提供了一種漸變縫隙天線及其相控陣天線。以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。此處所描述的實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型，在不沖突的情況下本實(shí)用新型中的各實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0034]圖2示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例的漸變縫隙天線的正視圖。從正面看，該漸變縫隙天線可包括漸變槽線17、矩形槽14、反射板13、開(kāi)口 15、以及從開(kāi)口 15暴露出的微帶線16。為了更清楚地說(shuō)明該漸變縫隙天線的結(jié)構(gòu)，圖3示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例的漸變縫隙天線的分解視圖。
[0035]如圖所示，該漸變縫隙天線包括:介質(zhì)板10 ;至少一個(gè)導(dǎo)電層11，導(dǎo)電層11設(shè)置于介質(zhì)板10的表面上。在本實(shí)用新型中，介質(zhì)板10中設(shè)有饋電線，該饋電線包括設(shè)置于介質(zhì)板10中的帶狀線12、以及設(shè)置于介質(zhì)板10的一個(gè)表面上并位于導(dǎo)電層11與介質(zhì)板10之間的微帶線16，微帶線16耦合至帶狀線12以用于對(duì)該漸變縫隙天線進(jìn)行饋電。帶狀線12在介質(zhì)板10中延伸并且其末端可采用扇形或其他形狀來(lái)提高天線的阻抗匹配帶寬。圖4示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例的帶狀線12及微帶線16的示意圖。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，帶狀線12是印刷電路板(PCB)內(nèi)層的走線，其信號(hào)傳輸速度快；而微帶線16是PCB表面的走線，其抗干擾能力強(qiáng)。帶狀線12可在末端處延伸至介質(zhì)板10表面以與微帶線16連接，也可通過(guò)其他導(dǎo)體將微帶線16連接至帶狀線12。本實(shí)用新型的帶狀線12及微帶線16結(jié)構(gòu)融合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，從而具有信號(hào)傳輸速度快和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。較佳的是，介質(zhì)板10的厚度例如可以為I?4mm (例如,優(yōu)選為1.5mm);介質(zhì)板10的介電常數(shù)例如可以為2?3。較佳的是，帶狀線12及微帶線16可由高導(dǎo)電材料制成，例如銅或鋁。
[0036]根據(jù)本實(shí)用新型，該漸變縫隙天線可包括一個(gè)或兩個(gè)導(dǎo)電層11。若包含一個(gè)導(dǎo)電層11，則這個(gè)導(dǎo)電層11可設(shè)置在介質(zhì)板10的一個(gè)表面上。若包含兩個(gè)導(dǎo)電層11，則這兩個(gè)導(dǎo)電層11可分別設(shè)置在介質(zhì)板10的兩個(gè)相對(duì)表面上。較佳的是，導(dǎo)電層11為金屬層，例如為銅覆層或鋁覆層。每個(gè)導(dǎo)電層11上端呈漸變槽線17，漸變槽線17可以是沿Y軸對(duì)稱(chēng)的兩條指數(shù)曲線。較佳的是，所述漸變槽線17是雙指數(shù)漸變槽線。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，導(dǎo)電層11的上端還可開(kāi)設(shè)(例如通過(guò)刻蝕等加工方式)與介質(zhì)板10的側(cè)邊大致平行的矩形槽14。較佳的是，矩形槽14開(kāi)設(shè)于介質(zhì)板10的一個(gè)側(cè)邊附近或兩個(gè)側(cè)邊附近。矩形槽14可具有選定的長(zhǎng)度和寬度，并且離導(dǎo)電層11的側(cè)邊具有選定的距離。較佳的是，所述矩形槽的寬度是0.15mm?2mm,長(zhǎng)度是IOmm?14mm,所述矩形槽離開(kāi)所述介質(zhì)板的側(cè)邊的距離是Omm?1.5_。該漸變縫隙天線還包括諧振腔，諧振腔位于漸變槽線17的最窄處且與所述漸變槽線17相連接(圖3A中所示的導(dǎo)電層11的圓形區(qū)域)。由于對(duì)導(dǎo)電層11開(kāi)槽(漸變槽線17和矩形槽14)，改變了天線表面電流分布，同時(shí)相當(dāng)于附加了電容，影響了諧振頻率，使得隨掃描角度增加而向帶內(nèi)移動(dòng)的全反射點(diǎn)向高頻移動(dòng)，進(jìn)而擴(kuò)展了天線帶寬和掃描范圍。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型，導(dǎo)電層11的底端設(shè)有開(kāi)口 15以暴露微帶線16，用于將微帶線16連接至饋電接頭或用于加載匹配負(fù)載等。例如，饋電接頭可以是SMA接頭,所述SMA接頭經(jīng)由開(kāi)口 15焊接至介質(zhì)板10表面的微帶線16，從而能夠經(jīng)由微帶線16和帶狀線12對(duì)該漸變縫隙天線進(jìn)行饋電。在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)口 15的形狀為半圓形，其半徑可為I?3mm(例如，優(yōu)選為1.76mm)0開(kāi)口 15的形狀和大小會(huì)在一定程度上影響微帶線16的阻抗大小，通過(guò)優(yōu)化開(kāi)口 15的形狀和大小可以得到期望的阻抗匹配。跟據(jù)傳輸線原理，通過(guò)帶狀線12和微帶線16的阻抗匹配計(jì)算和仿真優(yōu)化來(lái)制作開(kāi)口 15，能夠減少能量傳輸過(guò)程中不必要的損耗和反射，提聞天線效率。
[0038]相比于例如圖1中所示的采用帶狀線12的現(xiàn)有技術(shù)漸變縫隙天線，本實(shí)用新型的漸變縫隙天線的開(kāi)口 15的位置為原帶狀線12的PCB金屬走線的延伸(即微帶線16)，從而開(kāi)口 15不會(huì)影響帶狀線12的阻抗匹配。此外，由于微帶線16是PCB表面的走線，經(jīng)由導(dǎo)電層11中的開(kāi)口 15就可以直接將微帶線16與饋電接頭等連接，無(wú)需在介質(zhì)板10中開(kāi)口，減少了對(duì)微帶線16的阻抗匹配的影響。
[0039]為進(jìn)一步提高性能，該漸變縫隙天線還可包括反射板13，反射板13可設(shè)置于上述諧振腔與介質(zhì)板10的底邊之間。該反射板13可設(shè)置成與介質(zhì)板10大致垂直且與介質(zhì)板10的底邊大致平行。較佳的是，反射板13是金屬反射板，例如由銅或鋁制成。反射板13可以是整片金屬反射板，也可以是部分區(qū)域設(shè)有金屬的反射板。反射板13可用于支撐該漸變縫隙天線，并消除工作頻段高頻盲點(diǎn)。
[0040]根據(jù)本實(shí)用新型的漸變縫隙天線發(fā)送信號(hào)的過(guò)程為:發(fā)射信號(hào)從饋源耦合至微帶線16，再傳遞至帶狀線12，帶狀線12將發(fā)射信號(hào)耦合至漸變槽線17的窄縫上，使得發(fā)射信號(hào)沿漸變槽線17張開(kāi)的方向傳播，往縫隙開(kāi)口方向朝外發(fā)送信號(hào)。這里的饋源包括功率分配/相加網(wǎng)絡(luò)、移相器、收發(fā)開(kāi)關(guān)以及其他用來(lái)調(diào)制天線的角度、相位等的器件。
[0041]如上所述，本實(shí)用新型的漸變縫隙天線利用彼此耦合的微帶線16和帶狀線12進(jìn)行饋電，能夠有利地提高饋電性能，避免了開(kāi)口 15影響帶狀線12的阻抗匹配，具有寬頻帶和良好的增益。圖5A?示出了本實(shí)用新型的漸變縫隙天線和理想帶狀線在各個(gè)掃描角度時(shí)的增益曲線對(duì)比圖。例如，圖5A示出了掃描角度為0°時(shí)，本實(shí)用新型的漸變縫隙天線的增益曲線A和理想帶狀線的增益曲線B，其中橫軸表示頻率(GHz)，縱軸表示增益(dB)。類(lèi)似地，圖5B、5C和分別示出了掃描角度為45°、60°、75。時(shí)，本實(shí)用新型的漸變縫隙天線的增益曲線A和理想帶狀線的增益曲線B。圖6示出了本實(shí)用新型的漸變縫隙天線和理想帶狀線的增益對(duì)比表格。從上述增益對(duì)比可以看出，本實(shí)用新型的漸變縫隙天線與理想帶狀線的增益曲線幾乎一致，在各個(gè)掃描角度皆能夠有效地達(dá)成近乎理想帶狀線的增益性能，避免了現(xiàn)有技術(shù)中在帶狀線位置開(kāi)槽可能對(duì)天線增益造成的顯著不利影響。
[0042]當(dāng)如上所述的漸變縫隙天線按某種方式組成陣列天線時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)相控陣寬帶寬角掃描饋電系統(tǒng)，其在保證天線尺寸較小的同時(shí)，提高了大角度掃描增益，擴(kuò)展了頻帶和掃描范圍，同時(shí)減弱了帶外盲點(diǎn)對(duì)帶內(nèi)駐波的影響，提升了天線陣列的掃描性能。圖7示出了本實(shí)用新型一實(shí)施例的相控陣天線的立體示意圖。該相控陣天線包括天線裝置陣列201和設(shè)置于天線裝置陣列201上方的寬角阻抗匹配裝置。該相控陣天線還可包括外殼(未示出)，所述天線裝置陣列201和寬角阻抗匹配裝置均位于所述外殼內(nèi)。該天線裝置陣列201包括多個(gè)如上所述的漸變縫隙天線。為了更清楚地看到相控陣天線的內(nèi)部構(gòu)成，在圖7中僅示出了部分的天線裝置陣列201和寬角阻抗匹配裝置。此外，天線裝置陣列201可以設(shè)置在母板202上，該母板202較佳地是金屬母板。
[0043]所述寬角阻抗匹配裝置包括:第一基板101 ;多個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102，其水平地(例如通過(guò)刻蝕等加工方式)設(shè)置在所述第一基板101的一表面上；以及多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104，其設(shè)置在這些水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102上方或下方且大致垂直于第一基板101。水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102和豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104是由導(dǎo)電材料制成的具有一定幾何圖形的平面或立體結(jié)構(gòu)，也稱(chēng)為超材料微結(jié)構(gòu)。水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102和豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104都可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成特定形狀。例如，水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102的形狀可如圖7A所示，即，呈開(kāi)口對(duì)向設(shè)置的雙C形結(jié)構(gòu)；豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104的形狀可如圖7B所示，S卩，包括外圍口字形結(jié)構(gòu)和中央橫邊對(duì)向設(shè)置的雙T形結(jié)構(gòu)。
[0044]該寬角阻抗匹配裝置還可包括第二基板105和填充材料103，該填充材料103填充于第一基板101和第二基板105之間，這多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104鑲嵌、焊接或粘接于填充材料103內(nèi)且排列成大致垂直于第一基板101和第二基板105。填充材料103例如可以是泡沫填充材料。每個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104的正上方或正下方分別對(duì)應(yīng)有一個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102。雖然在圖7所示的寬角阻抗匹配裝置中，豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104設(shè)置在水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102上方，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104也可以設(shè)置在水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102下方。
[0045]雖然在圖7所示的寬角阻抗匹配裝置中，示出了第二基板105和填充材料103，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，第二基板105和/或填充材料103也可被省略。另外，可以有多個(gè)第一基板101依次以一定間距堆疊，每個(gè)第一基板101 —表面上設(shè)置有多個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102，并有對(duì)應(yīng)多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104大致垂直于第一基板101地設(shè)置在第一基板101表面上。進(jìn)一步地，第一基板101、第二基板105、以及填充于其間的填充材料103可共同構(gòu)成一個(gè)阻抗匹配層，本實(shí)用新型的寬角阻抗匹配裝置可由多個(gè)這樣的阻抗匹配層堆疊而成。另外，水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102或豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104可以是多層導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)。
[0046]較佳的是，這些水平或豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)可以按照矩形周期或三角形周期排列。所謂“矩形周期排列”是指某列導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)中的每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)與相鄰列導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)中的每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)相互對(duì)齊。所謂“三角形周期排列”是指某列導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)中的每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)與相鄰列導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)中的每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)相互錯(cuò)開(kāi)一定距離，“三角形周期排列”也可稱(chēng)為“平行四邊形周界排列”。
[0047]由于寬角阻抗匹配裝置既包含水平排列的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)102，又包含豎直排列的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)104，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的超材料微結(jié)構(gòu)可以等效為很多電容電感，可以從三維方向?qū)﹄姶挪ㄏ辔贿M(jìn)行很好的調(diào)制，可以減小因?yàn)閽呙杞嵌仍黾佣鴮?dǎo)致的阻抗失配，從而達(dá)到寬角阻抗匹配的目的。本實(shí)用新型的相控陣天線可應(yīng)用于例如飛行器、機(jī)動(dòng)車(chē)、船、雷達(dá)或衛(wèi)星等。
[0048]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種漸變縫隙天線，其特征在于，包括: 介質(zhì)板； 導(dǎo)電層，設(shè)置于所述介質(zhì)板的表面上，所述導(dǎo)電層的上端呈漸變槽線； 帶狀線，設(shè)置于所述介質(zhì)板中；以及 微帶線，設(shè)置于所述介質(zhì)板表面上并位于所述導(dǎo)電層與所述介質(zhì)板之間，所述微帶線耦合至所述帶狀線以用于對(duì)所述漸變縫隙天線進(jìn)行饋電。
2.如權(quán)利要求1所述的漸變縫隙天線，其特征在于: 所述導(dǎo)電層的底端設(shè)有開(kāi)口以暴露所述微帶線，用于將所述微帶線連接至饋電接頭。
3.如權(quán)利要求2所述的漸變縫隙天線，其特征在于: 所述饋電接頭是SMA接頭，所述SMA接頭經(jīng)由所述開(kāi)口焊接至所述微帶線。
4.如權(quán)利要求1所述的漸變縫隙天線，其特征在于: 所述導(dǎo)電層的上端還設(shè)有與所述介質(zhì)板的側(cè)邊大致平行的矩形槽。
5.如權(quán)利要求1所述的漸變縫隙天線，其特征在于，還包括: 所述導(dǎo)電層中的諧振腔，所述諧振腔位于所述漸變槽線的最窄處且與所述漸變槽線相連接。
6.如權(quán)利要求5所述的漸變縫隙天線，其特征在于，還包括: 反射板，所述反射板設(shè)置于所述諧振腔與所述介質(zhì)板的底邊之間，所述反射板設(shè)置成與所述介質(zhì)板大致垂直且與所述介質(zhì)板的底邊大致平行。
7.如權(quán)利要求1所述的漸變縫隙天線，其特征在于: 所述漸變槽線是雙指數(shù)漸變槽線。
8.如權(quán)利要求2所述的漸變縫隙天線，其特征在于: 所述開(kāi)口是半圓形開(kāi)口，其半徑為I~3mm。
9.如權(quán)利要求8所述的漸變縫隙天線，其特征在于: 所述開(kāi)口的半徑為1.76mm。
10.一種相控陣天線，其特征在于，包括: 天線裝置陣列，所述天線裝置陣列包括多個(gè)如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的漸變縫隙天線；以及 設(shè)置于所述天線裝置陣列上方的寬角阻抗匹配裝置，其中所述寬角阻抗匹配裝置包括: 第一基板； 多個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)水平地設(shè)置在所述第一基板的一表面上；以及 多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述多個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)上方或下方且大致垂直于所述第一基板。
11.如權(quán)利要求10所述的相控陣天線，其特征在于， 所述多個(gè)水平導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和/或所述多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)是由導(dǎo)電材料制成的具有一定幾何圖形的平面或立體結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的相控陣天線，其特征在于， 所述寬角阻抗匹配裝置還包括第二基板和填充材料，所述填充材料填充于所述第一基板和所述第二基板之間，所述多個(gè)豎直導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)固定于所述填充材料上和/或所述填充材料內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H01Q21/00GK203596414SQ201320775828
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司