[实用新型]一种基于基片集成波导的差分双极化天线

说明书

本实用新型公开了一种基于基片集成波导的差分双极化天线，包括介质基板，所述介质基板上表面设置相互正交的第一微带线及第二微带线，交点位于介质基板的中心点，所述介质基板下表面设置缝隙辐射结构及基片集成波导腔体结构，所述基片集成波导腔体结构与缝隙辐射结构相连接，所述第二微带线的中部与缝隙辐射结构短接。本实用新型具有良好的辐射特性。

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，具体涉及一种基于基片集成波导的差分双极化天线。

背景技术

无线电广播、通信、遥测、遥控以及导航等无线电系统都是利用无线电波来传递信号的，而无线电波的发射和接收都通过天线来完成。因此天线设备是无线电系统中不可或缺的重要组成部分。卫星和通信技术近年来发展非常迅速，卫星广播也在我国普及开来，ku波段卫星数字广播相比c波段就有体积小，方便接收，地面干扰小等优点。在通信中有时需要传输大的信息量，目前微波的低频段己经非常拥挤，只能转向ku波段和ka波段这些高频段来传输大信息量，研究ku波段的天线有着实际的应用意义。

基片集成波导技术是近年来提出的一种可以集成于介质基片中的具有低插损和低辐射等特性的新型波导结构，它是通过在上下底面为金属层的低损耗介质基片(如LTCC介质基片)上，开周期性金属化通孔阵列而实现。基片集成波导结构继承了传统的波导器件高品质因数和大功率容量等优良特性，同时又能够有效的实现有源和无源集成，应用SIW实现滤波器和双工器等高Q值的无源器件，可以把整个微波毫米波系统制作在一个封装结构内，使微波毫米波系统小型化，而且基片集成波导结构可以利用PCB或LTCC工艺精确实现，与传统波导形式的微波器件相比，加工成本十分低廉，因此在微波毫米波集成电路设计和生产中有广阔的应用前景。

差分天线改变了传统天线的单端口馈电设计，采用双馈电端口，对两馈电端口直接输入差分信号。差分天线较传统天线有以下优势：1)不需要使用巴伦等转换器件将射频前端输出的差分信号转换为单端口信号，可以有效的减少信号在输入端口的损耗，提高天线的效率。2)差分天线可直接与射频前端系统输出的差分信号相接，使射频前端拥有更高的集成度。3)双极化天线采用差分馈电，可以获得较高的差分端口隔离度。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种基于基片集成波导的差分双极化天线。

本实用新型通过采用单层介质板、两条微带馈线、“十”字交叉型缝隙结构以及基片集成波导腔体结构进行组合,提出一种结构简单、端口隔离度高、便于制作实现的基片集成波导的差分双极化天线。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于基片集成波导的差分双极化天线，包括介质基板，所述介质基板上表面设置相互正交的第一微带线及第二微带线，交点位于介质基板的中心点，所述介质基板下表面设置缝隙辐射结构及基片集成波导腔体结构，所述基片集成波导腔体结构与缝隙辐射结构相连接，所述第二微带线的中部与缝隙辐射结构短接。

所述缝隙辐射结构为“十”字交叉型缝隙，两条缝隙以介质基板中心点为交叉点，分别位于交叉点的+45°和-45°方向，缝隙辐射结构关于介质基板中心点及以介质基板中心点为原点的X轴及Y轴对称。

所述两条缝隙的长度及宽度均相同，缝隙宽为0.01λ₀-0.3λ₀，缝隙长为0.5λ₀-2λ₀；其中λ₀为该天线中心谐振频率处所对应的自由空间波长。

所述缝隙辐射结构的交叉点用四个长方形金属结构进行覆盖，四个长方形金属结构的长为0.1λ₀-0.5λ₀，宽为0.01λ₀-0.4λ₀，对交叉部分在+45°和-45°方向进行宽为0.01λ₀-0.2λ₀的切角，其中λ₀为该天线中心谐振频率处所对应的自由空间波长。