[发明专利]双端馈宽边漏波天线

说明书

提供了一种单层基板集成的定向宽边波束漏波天线。漏波结构的相对两端被馈送有公共信号的反相版本，导致宽边频率与开放阻带分开。为了实现这一点，公共信号可以被分成两条等长的路径，一条包括理想电导体(PEC)反射器，且另一条包括理想磁导体(PMC)反射器。另外，公共信号可以被分为两条在长度上相差半波长的路径。功率分配器和馈电喇叭可以用在相应的路径中。漏波结构可以具有横向槽，该横向槽的宽度朝向结构的中点增加。该天线可以形成于光刻结构的单个平面部分，例如通过图案化其上导电层。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年12月19日提交的题为“双端馈宽边漏波天线”的第16/720,640号美国专利申请和2018年12月19日提交的题为“双端馈宽边漏波天线”的第62/782,228号美国临时专利申请的优先权，其内容已并入本文以供参考。

技术领域

本发明属于漏波天线领域，特别是涉及一种双端馈宽边漏波天线，诸如具有长槽阵列和嵌入式反射器的单层基板集成的宽边漏波天线。

背景技术

漏波天线(LWA)在需要定向波束的实施中具有作为廉价天线的使用历史。在这样的实施方式中，LWA可以在不需要辐射元件的复杂馈电网络的情况下实现。LWA利用简单的几何形状来激发多个元件，以得到扫描定向辐射方向图。然而，现有的漏波天线在宽边频率上存在重大问题。LWA在宽边频率的工作通常与在漏波导结构内驻波的产生而导致的增益损耗相关。这种开放阻带问题是使用LAW的公认障碍。期望能够克服这些问题，以便LWA能够被有效地使用，例如在第五代(5G)无线通信系统以及其他应用中。

近十年来，已经研究了一些方法来修改泄漏结构的周期性单元，以便减轻开放阻带问题，并且，这些修改可以使修改后的LWA在宽边频率下有效地进行辐射。不幸的是，这些先前提出的解决方案导致了复杂的天线结构。

在基于波导的周期性LWA结构的传统设计中，由于激发波导限制，周期性单元尺寸在横向上受到限制。因此，为了在天线的两个平面上达到窄波束宽度，泄漏结构必须在横向上重复以形成2D阵列配置，而这需要在导线的开始和结束处添加功率分配电路。结果增加了天线结构的复杂性。

因此，先前提出的解决方案在频谱的所有部分中并非都是最佳的，特别是在较高的频段，该解决方案有待改进。因此，需要有新的不受现有技术的一个或多个限制的漏波引导结构和漏波天线。

提供这些背景信息是为了揭示申请人认为可能与本发明有关的信息。既无意于也不应解释为任何前述信息构成了针对本发明的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种漏波天线，该漏波天线从两个相对端馈电，并且可以以宽边辐射方向图操作。本发明的实施例的另一个目的是提供一种简单的单层漏波天线，该单层漏波天线使得任何周期性泄漏结构能够在其物理阻带之外提供宽边辐射方向图。该周期性泄漏结构可在图案达到其宽边频率时提供宽边辐射方向图。

根据本发明的实施例，提供了一种天线，该天线具有：漏波结构，该漏波结构具有第一端和与第一端相对的第二端；以及包括第一部件和第二部件的馈电系统。在一些实施例中，第一部件可以包括近似理想电导体(PEC)反射器。第一部件被配置为将第一信号向漏波结构的第一端引导或引导来自漏波结构的第一端的第一信号。第二部件被配置为将第二信号向漏波结构的第二端引导或引导来自漏波结构的第二端的第二信号，该第二信号是第一信号的反相(例如近似或正好180度的相位差)版本。这也被称为第二信号相对于第一信号的半周期移位。在各种实施例中，第一信号和第二信号可以作为平面波实现。