[实用新型]高孔径效率天线

说明书

本实用新型涉及无线通信技术领域，公开了一种高孔径效率天线，包括：若干激励单元组成的设在第一基板上的激励组件，激励单元包括设在第一基板上下表面的金属环、贯穿第一基板并连通上下表面金属环的若干金属过孔；第二基板上的辐射组件，包括2×2阵列的十字耦合缝隙及其外周的金属过孔；设在第三基板上的第一馈电网络，包括与辐射组件中心相向的十字耦合缝隙及其外周的金属过孔和第一馈电端口；设在第四基板上的第二馈电网络，包括与辐射组件中心相向的一字耦合缝隙及其外周的金属过孔和第二馈电端口；第二基板、第三基板、第四基板顺次层叠在一起，第一基板设在第二基板的上方。该高孔径效率天线具有较高的增益，还能提高天线的孔径效率。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体的，涉及一种高孔径效率天线。

背景技术

天线孔径效率是衡量天线增益与天线面积关系的重要指标。已报道的部分毫米波天线使用大的馈电网络实现高增益，但牺牲了平面尺寸，导致天线的孔径效率较低。在研究有效的面积下，提高天线的增益，同时进一步提高天线的孔径效率是很重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高孔径效率天线，在具有较高的增益的同时，还能提高天线的孔径效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种高孔径效率天线，包括：激励组件，设在第一基板上，包括若干激励单元，所述激励单元包括设在第一基板上下表面的金属环、贯穿第一基板并连通上下表面金属环的若干金属过孔；辐射组件，设在第二基板上，包括2×2阵列的十字耦合缝隙及其外周的金属过孔；第一馈电网络，设在第三基板上，包括与所述辐射组件中心相向的十字耦合缝隙及其外周的金属过孔和第一馈电端口；第二馈电网络，设在第四基板上，包括与所述辐射组件中心相向的一字耦合缝隙及其外周的金属过孔和第二馈电端口；其中所述第二基板、第三基板、第四基板顺次层叠在一起，所述第一基板设在所述第二基板的上方。

优选地，所述第二基板、第三基板、第四基板的上下表面均覆有金属层；所述第一馈电网络、第二馈电网络为基片集成波导结构。

优选地，所述第一馈电端口与所述第二馈电端口相互垂直。

优选地，所述第一基板上均匀设有3×3个所述激励单元。

优选地，所述金属环为矩形环。

根据上面的描述和实践可知，本实用新型所述的高孔径效率天线中的辐射组件采用了高阶模缝隙天线，相对于传统的喇叭天线，能够有效减小天线的平面尺寸。同时，在辐射组件上方设置了零折射率的激励组件，能够有效地修正辐射组件的电场，使辐射场能够朝同一方向，提高天线的增益。在增益提高、天线的平面面积不变的情况下，该天线的孔径效率得到了较大幅度的提升。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中涉及的高孔径效率天线的透视图。

图2为本实用新型的一个实施例中涉及的第一基板的结构示意图。

图3为本实用新型的一个实施例中涉及的第二基板的结构示意图。

图4为本实用新型的一个实施例中涉及的第三基板的结构示意图。

图5为本实用新型的一个实施例中涉及的第四基板的结构示意图。

图6为本实用新型的一个实施例中涉及的激励单元的透视图。

图7为本实用新型的一个实施例中涉及的激励单元的仿真性能图。

图8为本实用新型的一个实施例中涉及的高孔径效率天线在通过不同馈电端口馈电时的电场和电流分布效果图。

图9为本实用新型的一个实施例中涉及的高孔径效率天线在有无激励组件时的性能对比图。

图10本实用新型的一个实施例中涉及的高孔径效率天线在分别通过两个馈电端口馈入76GHz和80GHz频率信号时的方向图。