[发明专利]一种K波段天线、K波段阵列天线以及制备方法

说明书

本发明公开了一种K波段天线、K波段阵列天线以及制备方法，所述K波段天线包括：天线单元、微带短截线以及馈电网络；所述天线单元包括准锥体喇叭和偶极子，所述偶极子作为馈源激励所述准锥体喇叭，实现带宽拓宽；所述天线单元还可以包括寄生环，通过所述偶极子与所述寄生环间的耦合作用，实现带宽拓宽；所述K波段阵列天线包括2×2天线单元阵列、微带短截线以及1分4的馈电网络，通过引入2×2天线单元阵列，提高天线增益；所述准锥体喇叭采用选择性激光熔化3D打印技术，所述馈电网络、所述微带短截线、所述偶极子以及所述寄生环均采用湿蚀刻法制备，从而节省时间并简化工艺。

技术领域

本发明涉及天线领域，具体涉及一种K波段天线、K波段阵列天线以及制备方法。

背景技术

K波段天线在通信、防撞雷达和航空航天上得到了广泛的应用。对通信的全球可用性、可靠性以及性能的要求越来越高，特别是在海上和农村地区。随着物联网和第五代(5G)通信的出现，通信天线需要更宽的带宽来克服前所未有的挑战。

常用于通信的地面接收终端频谱范围是19.6GHz-21.2GHz，为了满足日益增长的数据流需求，需要更充分在18.6GHz-22.2GHz范围内覆盖带宽,提高在18.6GHz-22.2GHz范围内的阻抗带宽。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种K波段天线、K波段阵列天线以及制备方法，解决了现有技术中天线的带宽无法充分覆盖在18.6GHz-21.2GHz范围内的问题，提高在18.6GHz-21.2GHz范围内的阻抗带宽。

本发明实施例提供了一种K波段天线，所述K波段天线包括：天线单元、微带短截线以及馈电网络；

所述天线单元包括：

准锥体喇叭；

偶极子，所述偶极子对称地设置在第一基板的上层和底层；

所述微带短截线对称地设置在所述第一基板的上层和底层，所述微带短截线与对应的所述偶极子连接；

所述馈电网络对称地设置在所述第一基板的上层和底层，所述馈电网络与对应的所述微带短截线相连，所述馈电网络用于输入信号，激励所述准锥体喇叭；

其中，所述偶极子处于准锥体喇叭之中，通过所述偶极子作为馈源激励所述准锥体喇叭，进而实现带宽拓宽。

优选地，所述准锥体喇叭采用选择性激光熔化3D打印技术，利用金属粉末一体成型。

优选地，所述天线单元包括寄生环，所述寄生环设置于所述偶极子的正上方，其中，通过所述偶极子与所述寄生环间的耦合作用，进一步实现带宽拓宽。

除了提高天线的阻抗带宽外，通信在长距离传输过程中需要克服大气损失，因此需要高增益的天线。为了提高K波段天线的增益，本发明实施例还提供一种K波段阵列天线，所述K波段阵列天线包括：2×2天线单元阵列、微带短截线以及1分4的馈电网络；

所述2×2天线单元阵列是通过将上述的天线单元进行2×2阵列获得；

所述微带短截线对称地设置在所述第一基板的上层和底层，所述微带短截线与对应的所述偶极子连接；

所述1分4的馈电网络对称地设置在所述第一基板的上层和底层，所述馈电网络与对应的所述微带短截线相连，所述1分4的馈电网络为1个输入，分为4个信号，进而激励4个所述准锥体喇叭。

本发明实施例还提供一种K波段天线的制备方法，所述方法包括：

采用选择性激光熔化3D打印技术,利用金属粉末一体成型，得到2×2准锥体喇叭阵列，其中所述准锥体喇叭阵列的侧面预留有间隙；

采用湿蚀刻法在第一基板的顶层和底层制造2×2偶极子阵列、微带短截线以及1分4的馈电网络；