栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线制造技术

栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线涉及一种缝隙天线，该天线包括介质基板(1)、介质基板(1)上的金属地(2)和辐射槽缝(3)、微带馈线(4)；金属地(2)上有辐射槽缝(3)和多条平行的栅缝(6)；辐射槽缝(3)的一端短路，另一端开路；在辐射槽缝(3)近开路端部分有两排金属化过孔(7)阵列形成低阻槽缝(8)；辐射槽缝(3)其余部分是高阻槽缝(9)，微带馈线(4)一端是天线端口(10)，微带馈线(4)另一端开路并跨过高阻辐射槽缝(9)并伸展一段长度。该天线是多频带工作，可减少天线尺寸、交叉极化、遮挡和改善隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种槽缝天线，尤其是一种栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线。
技术介绍
槽缝天线是振子天线的对偶天线，有着广泛的应用。但是，普通的槽缝天线不仅辐射槽缝本身的长度要有二分之一波长，而且辐射槽缝周围还需要较大的金属地面积，通常金属地的长度比槽缝的长度大二分之一波长，金属地的宽度比槽缝的宽度大二分之一波长。较大的金属地会使得槽缝天线不适合多输入多输出(MIMO)应用，导致天线的交叉极化变差，这些都将导致频谱效率和信道容量的下降。同时槽缝的阻抗很大，还使得槽缝天线馈电传输线的阻抗匹配比较困难。同时现代通信的发展还要求天线可以多频带工作、并且两个频带可以分别调节。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的目的是提出一种栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线，该天线不仅可以有多个工作频带，而且多个频带可以分别调节；该天线可以减小辐射槽缝的长度和金属地的面积，而且具有抑制交叉极化的作用。技术方案：本专利技术的栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线包括介质基板、设置在介质基板上的金属地和辐射槽缝、微带馈线；介质基板的一面是金属地，介质基板的另一面是微带馈线的导带；金属地上有辐射槽缝，辐射槽缝的形状是矩形，辐射槽缝位于金属地的中心；金属地上多条平行栅缝构成的栅缝阵列，栅缝的形状是矩形，栅缝位于辐射槽缝的四周，栅缝与辐射槽缝相互垂直；栅缝的一端短路；栅缝的另一端开路，位于介质基板的边缘；辐射槽缝的一端短路，另一端开路；在辐射槽缝靠近开路端的部分，其槽缝的两个边缘，有两排金属化过孔阵列，使得辐射槽缝靠近开路端的部分的特性阻抗变低，形成低阻槽缝；辐射槽缝的其余部分是高阻槽缝，高阻槽缝和低阻槽缝一起构成阶跃阻抗辐射槽缝，产生一个频率较低的低频工作频带和一个频率较高的高频工作频带；金属化过孔穿越介质基板，一头与金属地相连，另一头在介质基板的另一面；金属地也是所述的微带馈线的接地面，微带馈线的一端是天线的端口，微带馈线的导带的另一端跨过高阻槽缝并伸展一段长度至终端，微带馈线的终端开路；微带馈线的导带有两部分构成，第一部分导带是从天线的端口到其刚刚跨越高阻槽缝的位置，微带馈线的导带的其余部分为第二部分导带。改变介质基板的厚度、磁导率和介电常数，可以改变高阻槽缝和低阻槽缝的特性阻抗，改变阶跃阻抗辐射槽缝的高低阻抗比，进而改变天线的低频工作频带的工作频率和高频工作频带的工作频率。改变低阻槽缝的长度、低阻槽缝在辐射槽缝中的位置，可以调节辐射槽缝的电长度，以实现不同程度的天线小型化，还可以改变天线的低频工作频带的工作频率和高频工作频带的工作频率。改变第二部分导带的长度和宽度，可以改变天线的工作频率、工作频带的宽度和辐射槽缝的电长度。改变栅缝阵列中相邻栅缝的间距、栅缝的宽度、栅缝短路端离辐射槽缝的距离，可以改变天线的工作频率、工作频带的宽度和辐射槽缝的电长度。金属化过孔阵列中，改变相邻金属化过孔的间距，可以调节低阻槽缝的特性阻抗，改变阶跃阻抗辐射槽缝的高低阻抗比，进而改变天线的低频工作频带的工作频率和高频工作频带的工作频率。改变辐射槽缝的宽度，可以调节低阻槽缝和高阻槽缝的特性阻抗，改变阶跃阻抗辐射槽缝的高低阻抗比，进而改变天线的低频工作频带的工作频率和高频工作频带的工作频率。金属化过孔阵列中，相邻金属化过孔的间距要小于十分之一波长。栅缝的电长度不应该取在四分之一，以避免引起谐振辐射，造成交叉极化的上升。栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线的低频工作频带的工作频率和高频工作频带的工作频率主要由辐射槽缝的谐振频率确定，但是金属地的尺寸、微带馈线导带在辐射槽缝的位置、第二部分导带的长度和宽度也可以对天线的工作频率和匹配程度进行调节。由于辐射槽缝既有低阻槽缝又有高阻槽缝，构成了阶跃阻抗的辐射槽缝，不仅使得天线小型化，减小了交叉极化，也减小了金属地的尺寸，而且还可以使得天线有多个工作频带，而且改变低阻槽缝与高阻槽缝的相对长度和阻抗，可以分别调整两个工作频带的位置。金属地上的栅缝对辐射槽缝形成周期性的加载，又使得辐射槽缝变成周期性的慢波结构，进一步减小了天线的电尺寸；同时由于栅缝的方向与辐射槽缝的方向垂直，抑制了金属地上沿辐射槽缝方向的电流，并且使得沿辐射槽缝方向的剩余的电流分布的更集中，从而减小了交叉极化的辐射，也减小了金属地的尺寸。由于辐射槽缝是四分之一波长的谐振结构，比通常两端短路的二分之一波长的辐射槽缝长度要小一半，因此天线的整体尺寸也相应减少，遮挡效应进一步降低。有益效果：本专利技术的栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线的有益效果是，该天线可以减小整个天线的电尺寸、实现小型化，同时该天线不仅可以有多个频带，而且多个频带可以分别调节，还具有抑制天线的交叉极化作用。附图说明图1为栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线结构示意图图中有：介质基板1、金属地2、辐射槽缝3、微带馈线4、导带5、栅缝6、金属化过孔7、低阻槽缝8、高阻槽缝9、端口10、第一部分导带11和第二部分导带12。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术所采用的实施方案是：栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线包括介质基板1、设置在介质基板1上的金属地2和辐射槽缝3、微带馈线4；介质基板1的一面是金属地2，介质基板1的另一面是微带馈线4的导带5；金属地2上有辐射槽缝3，辐射槽缝3的形状是矩形，辐射槽缝3位于金属地2的中心；金属地2上多条平行栅缝6构成的栅缝6阵列，栅缝6的形状是矩形，栅缝位于辐射槽缝3的四周，栅缝6与辐射槽缝3相互垂直；栅缝6的一端短路；栅缝6的另一端开路，位于介质基板1的边缘；辐射槽缝3的一端短路，另一端开路；在辐射槽缝3靠近开路端的部分，其槽缝的两个边缘，有两排金属化过孔7阵列，使得辐射槽缝3靠近开路端的部分的特性阻抗变低，形成低阻槽缝8；辐射槽缝7的其余部分是高阻槽缝9，高阻槽缝9和低阻槽缝8一起构成阶跃阻抗辐射槽缝3，产生一个频率较低的低频工作频带和一个频率较高的高频工作频带；金属化过孔7穿越介质基板1，一头与金属地2相连，另一头在介质基板1的另一面；金属地2也是所述的微带馈线4的接地面，微带馈线4的一端是天线的端口10，微带馈线4的导带5的另一端跨过高阻槽缝9并伸展一段长度至终端，微带馈线4的终端开路；微带馈线的导带5有两部分构成，第一部分导带11是从天线的端口10到其刚刚跨越高阻槽缝9的位置，微带馈线的导带的其余部分为第二部分导带12。改变介质基板1的厚度、磁导率和介电常数，可以改变高阻槽缝9和低阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线，其特征在于该天线包括介质基板(1)、设置在介质基板(1)上的金属地(2)和辐射槽缝(3)、微带馈线(4)；介质基板(1)的一面是金属地(2)，介质基板(1)的另一面是微带馈线(4)的导带(5)；金属地(2)上有辐射槽缝(3)，辐射槽缝(3)的形状是矩形，辐射槽缝(3)位于金属地(2)的中心；金属地(2)上多条平行栅缝(6)构成的栅缝(6)阵列，栅缝(6)的形状是矩形，栅缝位于辐射槽缝(3)的四周，栅缝(6)与辐射槽缝(3)相互垂直；栅缝(6)的一端短路；栅缝(6)的另一端开路，位于介质基板(1)的边缘；辐射槽缝(3)的一端短路，另一端开路；在辐射槽缝(3)靠近开路端的部分，其槽缝的两个边缘，有两排金属化过孔(7)阵列，使得辐射槽缝(3)靠近开路端的部分的特性阻抗变低，形成低阻槽缝(8)；辐射槽缝(3)的其余部分是高阻槽缝(9)，高阻槽缝(9)和低阻槽缝(8)一起构成阶跃阻抗辐射槽缝(3)，产生一个频率较低的低频工作频带和一个频率较高的高频工作频带；金属化过孔(7)穿越介质基板(1)，一头与金属地(2)相连，另一头在介质基板(1)的另一面；金属地(2)也是所述的微带馈线(4)的接地面，微带馈线(4)的一端是天线的端口(10)，微带馈线(4)的导带(5)的另一端跨过高阻槽缝(9)并伸展一段长度至终端，微带馈线(4)的终端开路；微带馈线的导带(5)有两部分构成，第一部分导带(11)是从天线的端口(10)到其刚刚跨越高阻槽缝(9)的位置，微带馈线的导带的其余部分为第二部分导带(12)。...

【技术特征摘要】
1.一种栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线，其特征在于该天线包括介质基板(1)、
设置在介质基板(1)上的金属地(2)和辐射槽缝(3)、微带馈线(4)；介质基板(1)
的一面是金属地(2)，介质基板(1)的另一面是微带馈线(4)的导带(5)；金属地(2)
上有辐射槽缝(3)，辐射槽缝(3)的形状是矩形，辐射槽缝(3)位于金属地(2)的
中心；金属地(2)上多条平行栅缝(6)构成的栅缝(6)阵列，栅缝(6)的形状是矩
形，栅缝位于辐射槽缝(3)的四周，栅缝(6)与辐射槽缝(3)相互垂直；栅缝(6)
的一端短路；栅缝(6)的另一端开路，位于介质基板(1)的边缘；辐射槽缝(3)的
一端短路，另一端开路；在辐射槽缝(3)靠近开路端的部分，其槽缝的两个边缘，有
两排金属化过孔(7)阵列，使得辐射槽缝(3)靠近开路端的部分的特性阻抗变低，形
成低阻槽缝(8)；辐射槽缝(3)的其余部分是高阻槽缝(9)，高阻槽缝(9)和低阻槽
缝(8)一起构成阶跃阻抗辐射槽缝(3)，产生一个频率较低的低频工作频带和一个频
率较高的高频工作频带；金属化过孔(7)穿越介质基板(1)，一头与金属地(2)相连，
另一头在介质基板(1)的另一面；金属地(2)也是所述的微带馈线(4)的接地面，
微带馈线(4)的一端是天线的端口(10)，微带馈线(4)的导带(5)的另一端跨过高
阻槽缝(9)并伸展一段长度至终端，微带馈线(4)的终端开路；微带馈线的导带(5)
有两部分构成，第一部分导带(11)是从天线的端口(10)到其刚刚跨越高阻槽缝(9)
的位置，微带馈线的导带的其余部分为第二部分导带(12)。
2.根据权利要求1所述的一种栅缝地金属过孔阶跃阻抗的半槽天线，其特征在于
改变介...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷晓星，卢成，赵洪新，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32