[实用新型]一种共面波导馈电的高增益缝隙赋形对数周期阵列天线

说明书

本实用新型公开了一种共面波导馈电的高增益缝隙赋形对数周期阵列天线，包括介质基板及金属层；本实用新型采用将金属层贴合在介质基板上，金属层上对称刻蚀有呈树状的镂空的槽缝，将树干槽缝作为传输缝隙，树枝槽缝作为偶极子缝隙，通过对对数周期阵列缝隙天线进行赋形，使得天线在阻抗带宽范围内，与传统对数周期阵列缝隙天线相比增益显著提高。本实用新型为一种经典的平面天线，由于其结构简单、制造便利、价格低廉、架设简单、不需要输入匹配电路，且具有高增益、频带宽及低重量的优点；所述的共面波导馈电具有辐射损耗小、色散特性优良且便于实现阻抗匹配的优点。

技术领域

本实用新型涉及微波、无线通信与测试仿真技术领域，尤其是一种共面波导馈电的高增益缝隙赋形对数周期阵列天线。

背景技术

现有技术的对数周期缝隙天线属于中等增益宽带天线，有着较稳定的辐射特性，在无线通信系统中有很广泛的应用。对数周期缝隙天线在特定较宽的频率范围内，其重要特性，包括方向图、极化、阻抗等保持不变或稍有变化。存在的问题是，由于传统的对数周期阵列缝隙天线增益一般且尺寸较大，制约了天线增益的提高及外形尺寸的减小，为此，提高天线的增益及减小外形尺寸成为对数周期阵列缝隙天线的研究重点。此外，赋形天线最早被提出是应用于八木天线增益的提高，存在的问题是，实现较高增益、改善传统八木天线的代价是需要较大的尺寸及较多的引向器，且赋形之后增益的提高也不明显。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种共面波导馈电的高增益缝隙赋形对数周期阵列天线，本实用新型采用将金属层贴合在介质基板上，金属层上对称刻蚀有呈树状的镂空的槽缝，将树干槽缝作为传输缝隙，树枝槽缝作为偶极子缝隙，通过对对数周期阵列缝隙天线进行赋形，使得天线在阻抗带宽范围内，与传统对数周期阵列缝隙天线相比增益显著提高。本实用新型为一种经典的平面天线，由于其结构简单、制造便利、价格低廉、架设简单、不需要输入匹配电路，且具有高增益、频带宽及低重量的优点；所述的共面波导馈电具有辐射损耗小、色散特性优良且便于实现阻抗匹配的优点。

实现本实用新型目的的具体技术方案是：

一种共面波导馈电的高增益缝隙赋形对数周期阵列天线，其特点包括介质基板及金属层；

所述介质基板为设有垂直中心线的矩形板；

所述金属层为设有垂直中线的矩形板；

所述金属层贴合在介质基板上，且二者的垂直中线重合，底边对齐；

所述金属层上对称刻蚀有镂空的槽缝，该槽缝呈树状，槽缝由一条与中心线平行的树干槽缝与数条曲线的树枝槽缝构成，树干槽缝分为三段，由等宽段的第二传输缝隙、收窄段的连接缝隙及缝隙段第一传输缝隙；

树枝槽缝为四条、呈“S”形，四条树枝槽缝按形状比由大到小分为第一偶极子缝隙、第二偶极子缝隙、第三偶极子缝隙及第四偶极子缝隙，且第一偶极子缝隙、第二偶极子缝隙、第三偶极子缝隙及第四偶极子缝隙自下而上排列分别与树干槽缝等宽段的第二传输缝隙连接；

树枝槽缝及树干槽缝相对于金属层的垂直中线对称设置，且两对称设置的树干槽缝之间留有间隙；

所述树干槽缝等宽段的第二传输缝隙与第一偶极子缝隙的缝隙宽度相同；第二偶极子缝隙、第三偶极子缝隙及第四偶极子缝隙的图形依次递减缩小，递减幅度为5％。

所述树枝槽缝的“S”形由两段反向设置的四分之一圆弧段、中间连接一段垂直线段、尾端连接一段水平线段构成，且树枝槽缝的四分之一圆弧的头端与树干槽缝连接。

所述金属层的材料为铜材。