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专利号: 2022104162546
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:

1.一种小型化SIW高增益磁电偶极子天线阵列,其特征在于,包括从上至下顺次设置的第一层金属贴片(1)、第一层介质基板(2)、第二层金属贴片(3)、第二层介质基板(4)、第三层金属贴片(5)、第三层介质基板(6)、第四层金属贴片(7)、第四层介质基板(8),其中;

所述第一层金属贴片(1)包括左右并排设置的第一金属片(11)、第二金属片(12),第一金属片(11)、第二金属片(12)分别由一对镜像对称的E型金属片组成,每个E型金属片上都设有一个金属通孔,四个金属通孔贯穿第一层介质基板(2),连接第一层金属贴片(1)、第二层金属贴片(3);

所述第二层金属贴片(3)平铺在第二层介质基板(4)上表面,并刻蚀两个形状相同的碟形缝隙;第二层介质基板(4)在包围两个碟形缝隙的外侧设置呈矩形排列的第二层金属通孔(31),第二层金属通孔(31)连接第二层金属贴片(3)和第三层金属贴片(5);

所述第三层金属贴片(5)平铺在第三层介质基板(6)上表面,第三层介质基板(6)设置一个矩形通孔(56)连接第三层金属贴片(5)和第四层金属贴片(7);

所述第四层金属贴片(7)平铺在第四层介质基板(8)上表面,第四层金属贴片(7)为一条沿着左右方向延伸的微带线(71),右端与第四层介质基板(8)右侧边沿的馈电口(73)连接,左端位于第三层介质基板(6)的矩形通孔(56)下方。

2.根据权利要求1所述的小型化SIW高增益磁电偶极子天线阵列,其特征在于,所述第一层金属贴片(1)包括左侧的第一金属片(11)和右侧的第二金属片(12),第一金属片(11)、第二金属片(12)的结构相同并且二者关于中轴线对称分布。

3.根据权利要求2所述的小型化SIW高增益磁电偶极子天线阵列,其特征在于,所述第一金属片(11)采用两个形状相同、镜像排布的第一E型金属片(111)、第二E型金属片(112)构成,第二金属片(12)采用两个形状相同、镜像排布的第三E型金属片(121)、第四E型金属片(122)构成。

4.根据权利要求3所述的小型化SIW高增益磁电偶极子天线阵列,其特征在于,所述第一E型金属片(111)由纵向的第一矩形金属贴片(1111)以及横向的第二矩形金属贴片(1112)、第三矩形金属贴片(1113)、第四矩形金属贴片(1114)构成,第四矩形金属贴片(1114)位于第二矩形金属贴片(1112)、第三矩形金属贴片(1113)之间;第四矩形金属贴片(1114)上设置第一金属通孔(1115),对应的第二E型金属片(112)、第三E型金属片(121)、第四E型金属片(122)上分别设置第二金属通孔(1116)、第三金属通孔(1211)、第四金属通孔(1221)。

5.根据权利要求4所述的小型化SIW高增益磁电偶极子天线阵列,其特征在于,所述第一层介质基板(2)被第一金属通孔(1115)、第二金属通孔(1116)、第三金属通孔(1211)、第四金属通孔(1221)贯穿,分别连接第一层金属贴片(1)、第二层金属贴片(3)。

6.根据权利要求1~5任一项所述的小型化SIW高增益磁电偶极子天线阵列,其特征在于,所述第二层金属贴片(3)的左、右两侧刻蚀关于中心轴对称的第一碟形缝隙(34)、第二碟形缝隙(35),第一碟形缝隙(34)的两侧分别为第一金属通孔(1115)和第二金属通孔(1116),第二碟形缝隙(35)的两侧分别为第三金属通孔(1211)和第四金属通孔(1221)。

7.根据权利要求6所述的小型化SIW高增益磁电偶极子天线阵列,其特征在于,所述第二层金属通孔(31)包括左侧、上侧、右侧、下侧依次连接的四排共66个金属通孔,四排金属通孔形成矩形结构包围第一碟形缝隙(34)、第二碟形缝隙(35),其中每个金属通孔连接第二层金属贴片(3)和第三层金属贴片(5)。

8.根据权利要求7所述的小型化SIW高增益磁电偶极子天线阵列,其特征在于,第二层金属通孔(31)中66个金属通孔,每个金属通孔的尺寸满足下式:式中weff为第二层金属通孔(31)所形成的矩形结构的等效宽度;w为第二层金属通孔(31)所形成的矩形结构的实际宽度,即上侧一排金属通孔和下侧一排金属通孔之间的距离;贯穿第二层金属贴片(3)、第二层介质基板(4)、第三层金属贴片(5)的金属通孔直径均为d;s为同侧相邻两金属通孔圆心之间的距离。

9.根据权利要求6所述的小型化SIW高增益磁电偶极子天线阵列,其特征在于,所述微带线(71)左端位于第三层介质基板(6)的矩形通孔(56)下方,且微带线(71)左端向左延伸超出矩形通孔(56)左边沿。

10.根据权利要求6所述的小型化SIW高增益磁电偶极子天线阵列,其特征在于,第一层介质基板(2)、第二层介质基板(4)、第三层介质基板(6)、第四层介质基板(8)的材质均为RogersRT5880。