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专利号: 2018103089956
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.毫米波差分馈电的双极化电磁偶极子天线,其特征在于包括上下设置的辐射结构A和馈电结构B;

所述的辐射结构A包括第一介质基板S1、设置在第一介质基板S1上表面的多个辐射贴片P1;

所述的各辐射贴片P1间通过十字型连接结构P2连接;

所述的馈电结构B包括第二介质基板S2、分别设置在第二介质基板S2上下表面的第一金属层M1、第二金属层M2、以及设置在第二介质基板S2内的基片集成波导(SIW)结构T1;所述的第一金属层M1上开有第一耦合缝隙C1、第二耦合缝隙C2,第一耦合缝隙C1与第二耦合缝隙C2交叉成十字型;所述的第二介质基板S2设有中心对称的SIW结构T1;SIW结构T1中心腔体四个角附近均设有一个第二金属柱V2,且这些第二金属柱V2位于腔体内部成中心对称;

SIW结构T1由多个内嵌在第二介质基板S2内的金属柱构成,SIW结构T1、第二金属柱V2的上端均与第一金属层M1接触,下端均与第二金属层M2接触;

所述的第一介质基板S1设有若干通孔,用于放置第一金属柱V1;第一金属柱V1的一端与辐射贴片P1接触,另一端与第一金属层M1接触;若干第一金属柱V1均匀分布在辐射贴片正下方,且同一个辐射贴片相连的第一金属柱V1成一定角度排列,不同辐射贴片相连的第一金属柱V1成中心对称;

上述辐射贴片的中心、耦合缝隙的交叉点、SIW结构的中心在同一直线上。

2.如权利要求1所述的毫米波差分馈电的双极化电磁偶极子天线,其特征在于辐射贴片P1长与宽决定天线工作的谐振频率。

3.如权利要求1所述的毫米波差分馈电的双极化电磁偶极子天线,其特征在于第一耦合缝隙C1、第二耦合缝隙C2长度大于半个波长。

4.如权利要求1所述的毫米波差分馈电的双极化电磁偶极子天线,其特征在于辐射贴片P1间的间隔,十字型连接结构P2的宽度,第一耦合缝隙C1、第二耦合缝隙C2的宽度和长度,第一金属柱V1的直径和排列方式决定天线的阻抗特性。

5.如权利要求1所述的毫米波差分馈电的双极化电磁偶极子天线,其特征在于SIW结构的宽度、第二金属柱V2与SIW结构T1的距离影响馈电结构的工作模式,从而影响天线的阻抗特性。

6.如权利要求1所述的毫米波差分馈电的双极化电磁偶极子天线,其特征在于所述第一介质基板S1相对介电常数εr为1~10.2,厚度H为0.22λg~0.28λg,其中λg为波导波长;第二介质基板S2相对介电常数εr为2.2~10.2,厚度H为0.01λ~0.1λ,其中λ为自由空间波长。

7.如权利要求1所述的毫米波差分馈电的双极化电磁偶极子天线,其特征在于SIW结构T1输入端宽度Wb1为0.5λg2~λg2,中心腔体部分宽度Wb2为λg2~1.5λg2,构成SIW结构T1的金属柱间距Gb为0.1λg2~0.15λg2,其中λg2为介质基板S2中的有效介质波长。

8.如权利要求1所述的毫米波差分馈电的双极化电磁偶极子天线,其特征在于将一对幅值相等,相位差相差180°的差分信号输入到本发明装置SIW结构中,差分信号通过第一耦合缝隙C1、第二耦合缝隙C2分别同时激励电偶极子和磁偶极子实现双极化工作方式;电偶极子和磁偶极子同时激励并相互作用实现了天线在E面和H面近乎相等的工作性能;其中辐射贴片构成了电偶极子,第一金属柱构成了磁偶极子。