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专利号: 2020114788932
申请人: 曲阜师范大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种SIW圆极化低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,包括由上至下设置的上层金属贴片(1)、上层介质基板(4)、中间层金属贴片(2)、下层介质基板(5)、下层金属贴片(3),其中:

所述上层金属贴片(1)包括设置于右侧的第一金属片(11)和设置于左侧的第二金属片(12),第一金属片(11)和第二金属片(12)结构相同且二者关于中心对称设置;第一金属片(11)和第二金属片(12)采用将矩形金属片切除正方形角并增加倾斜的椭圆形贴片的金属片,每个金属片的边缘设有两个金属通孔,具体为第一~第四金属通孔(111、112、121、

122);

所述上层介质基板(4)被第一~第四金属通孔(111、112、121、122)贯穿,连接上层金属贴片(1)和中间层金属贴片(2);

所述中间层金属贴片(2)平铺满整个下层介质基板(5)的上表面,并刻蚀蝶形缝隙(21),蝶形缝隙(21)的两侧分别为第一金属通孔(111)、第二金属通孔(112)和第三金属通孔(121)、第四金属通孔(122);

所述下层介质基板(5)设有30个金属通孔形成金属通孔线阵(23),金属通孔线阵(23)包括左侧、上侧、右侧依次连接的三排金属通孔,其中每个金属通孔连接中间层金属贴片(2)和下层金属贴片(3);三排金属通孔线阵(23)包围蝶形缝隙(21)形成SIW谐振腔(34);

所述下层金属贴片(3)通过渐变微带线(31)过渡至微带线(32)与馈电端口(33)相连。

2.根据权利要求1所述的SIW圆极化低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,所述第一金属片(11)的主体为矩形金属片,该矩形金属片的右下角增加第一椭圆形贴片(113),右上角切除一个第一矩形(114);第一金属片(11)的左侧边缘设有两个直径相等的第一金属通孔(111)和第二金属通孔(112),所述第一金属通孔(111)、第二金属通孔(112)贯穿上层介质基板(4),连接上层金属贴片(1)和中间层金属贴片(2);

第二金属片(12)的左上角增加第二椭圆形贴片(123),该矩形金属片的左下角切除一个第二矩形(124);第二金属片(12)的右侧边缘设有两个直径相等的第三金属通孔(121)、第四金属通孔(122),与第一金属通孔(111)、第二金属通孔(112)的直径相等,第三金属通孔(121)、第四金属通孔(122)贯穿上层介质基板(4),连接上层金属贴片(1)和中间层金属贴片(2)。

3.根据权利要求1或2所述的SIW圆极化低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,能量通过馈电端口(33)输入,经微带线(32)及渐变微带线(31)传输到SIW谐振腔(34)后,经过蝶形缝隙(21)耦合到上层金属贴片(1),中间层金属贴片(2)作为天线的地,馈线位于下层金属贴片(3)。

4.根据权利要求3所述的SIW圆极化低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,上层金属贴片(1)的第一金属片(11)、第二金属片(12)分别位于蝶形缝隙(21)的两侧。

5.根据权利要求3所述的SIW圆极化低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,上层金属贴片(1)的第一金属通孔(111)、第二金属通孔(112)和第三金属通孔(121)、第四金属通孔(122)对称分布于蝶形缝隙(21)的两侧。

6.根据权利要求3所述的SIW圆极化低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,蝶形缝隙(21)不是关于中间层金属贴片(2)的中线(22)对称,而是向右偏移设定距离(24)。

7.根据权利要求3所述的SIW圆极化低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,根据以下公式确定SIW谐振腔(33)的尺寸:

式中,weff为SIW谐振腔的(34)等效宽度;w为SIW谐振腔(34)的实际宽度,即左侧一排金属通孔和右侧一排金属通孔之间的距离;位于下层介质基板(5)中所有的金属通孔的直径均为d;s为同侧相邻两金属通孔圆心之间的距离。

8.根据权利要求4~7任一项所述的SIW圆极化低剖面磁电偶极子天线,其特征在于,上层介质基板(4)厚度为1.016mm,下层介质基板(5)的厚度为0.508mm,天线的整体高度为

1.524mm。