【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天线，尤其涉及一种基于高阻硅衬底的220ghz片上高增益串馈圆极化微凸天线。
技术介绍
1、目前，在各种毫米波天线结构中，微带阵列天线由于其制造成本低、重量轻、剖面薄等吸引人的优点而得到了广泛的应用。为了弥补微带天线的高损耗特性，毫米波微带天线使用了尽可能多的辐射单元从而组成天线阵列。组成天线阵列的方式通常由串联馈电、并联馈电荷串并联馈电阵列。相比于并联馈电阵列，串馈阵列更有利于缩短馈线长度，且拥有更简单的馈电网络结构和更低的交叉极化。
2、圆极化天线是一种特殊极化的天线。极化是描述电磁波振动方向的属性，可以是水平、垂直的线极化，也可以是左旋或右旋的圆极化。在无线通信中，信号的极化方向对于信号的传输和接收至关重要。圆极化天线由于具有抗多径干扰能力强、对去极化不敏感、不受"法拉第旋转"效应影响等优点，在移动和卫星通信等无线通信系统中得到了广泛的应用。圆极化波也可以使发射机和接收机的方向更加灵活，提供更稳定的辐射性能。
3、微凸天线是一种基于标准片上工艺提出的一种提升片上天线辐射效率以及天线增益的新型天线。微凸焊球结构放置在原有的平面天线上，在原先的辐射模式的基础上，微凸焊球上的电流将激发出新的电流模式，两种模式叠加，提升了等效的天线高度，减小了镜向电流导致，使得标准片上工艺天线的辐射效率和增益同时得到性能优化。
4、根据微带线串馈的行波相位变化特点，通过设计平面微带天线合理的激励位置，在馈线相距1/4波长处依次激发各个贴片单元，通过这种顺序馈电的方法可以激励起圆极化辐射。通过微凸结
5、已有技术存在的缺陷：
6、1.标准片上工艺加工天线由于损耗大，导致天线增益与天线辐射效率低；
7、2.传统的片上圆极化天线结构复杂，制造困难；
8、3.尚未有圆极化的微凸天线结构被报导。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种基于高阻硅衬底的220ghz片上高增益串馈圆极化微凸天线，包括由上到下依次垂直设置的上层金属层、pi层、下层金属层、设有高阻硅衬底的介质板，所述上层金属层上表面设有多个所述天线单元、一条微带线，每个所述天线单元各包括四个圆形贴片，每个所述圆形贴片上方设有微凸结构，每个所述圆形贴片分别连接一个矩形条，多个所述天线单元通过串联馈电的方式叠加组成天线阵列，每个所述圆形贴片通过对应连接的所述矩形条与所述微带线相接触，所述上层金属层一侧设有馈电端口，馈电端口与微带线连接，电磁能量沿着所述微带线按照行波的特点进行能量传输，每个所述矩形条轻微接触所述微带线，从而为所述圆形贴片耦合激励能量。
2、作为本专利技术的进一步改进，每两个相邻所述天线单元之间间距为两个λe。
3、作为本专利技术的进一步改进，每个所述圆形贴片半径长度为1/4λe。
4、作为本专利技术的进一步改进，每相邻两个矩形条之间间距为1/4λe。
5、作为本专利技术的进一步改进，所述微带线宽度为30um。
6、作为本专利技术的进一步改进，每个所述天线单元的其中两个所述圆形贴片及与该圆形贴片连接的所述矩形条设于所述微带线上方，每个所述天线单元的另两个所述圆形贴片及与该圆形贴片连接的所述矩形条设于所述微带线下方。
7、作为本专利技术的进一步改进，每个所述矩形条大小相同。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述天线单元为八个。
9、本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的220ghz片上高增益串馈圆极化微凸天线的损耗小，天线增益与天线辐射效率高；2.本专利技术的220ghz片上高增益串馈圆极化微凸天线结构简单、制造简易。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于高阻硅衬底的220GHz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：包括由上到下依次垂直设置的上层金属层(1)、PI层(2)、下层金属层(9)、设有高阻硅衬底的介质板(3)，所述上层金属层(1)上表面设有多个所述天线单元、一条微带线(4)，每个所述天线单元各包括四个圆形贴片(5)，每个所述圆形贴片(5)上方设有微凸结构(8)，每个所述圆形贴片(5)分别连接一个矩形条(6)，多个所述天线单元通过串联馈电的方式叠加组成天线阵列，每个所述圆形贴片(5)通过对应连接的所述矩形条(6)与所述微带线(4)相接触，所述上层金属层(1)一侧设有馈电端口(7)，所述馈电端口(7)与所述微带线(4)连接，电磁能量沿着所述微带线(4)按照行波的特点进行能量传输，每个所述矩形条(6)接触所述微带线(4)，从而为所述圆形贴片(5)耦合激励能量。
2.根据权利要求1所述的220GHz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：每两个相邻所述天线单元之间间距为两个λe。
3.根据权利要求1所述的220GHz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：每个所述圆形贴片(5)半径长度
4.根据权利要求1所述的220GHz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：每相邻两个矩形条(6)之间间距为1/4λe。
5.根据权利要求1所述的220GHz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：所述微带线(4)宽度为30um。
6.根据权利要求1所述的220GHz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：所述馈电端口(7)设置为适合片上天线测试的GSG结构。
7.根据权利要求1所述的220GHz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：每个所述天线单元的其中两个所述圆形贴片(5)及与该圆形贴片(5)连接的所述矩形条(6)设于所述微带线(4)上方，每个所述天线单元的另两个所述圆形贴片(5)及与该圆形贴片(5)连接的所述矩形条(6)设于所述微带线(4)下方。
8.根据权利要求1所述的220GHz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：每个所述矩形条(6)大小相同。
9.根据权利要求1所述的220GHz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：所述天线单元为八个。
...【技术特征摘要】
1.一种基于高阻硅衬底的220ghz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：包括由上到下依次垂直设置的上层金属层(1)、pi层(2)、下层金属层(9)、设有高阻硅衬底的介质板(3)，所述上层金属层(1)上表面设有多个所述天线单元、一条微带线(4)，每个所述天线单元各包括四个圆形贴片(5)，每个所述圆形贴片(5)上方设有微凸结构(8)，每个所述圆形贴片(5)分别连接一个矩形条(6)，多个所述天线单元通过串联馈电的方式叠加组成天线阵列，每个所述圆形贴片(5)通过对应连接的所述矩形条(6)与所述微带线(4)相接触，所述上层金属层(1)一侧设有馈电端口(7)，所述馈电端口(7)与所述微带线(4)连接，电磁能量沿着所述微带线(4)按照行波的特点进行能量传输，每个所述矩形条(6)接触所述微带线(4)，从而为所述圆形贴片(5)耦合激励能量。
2.根据权利要求1所述的220ghz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：每两个相邻所述天线单元之间间距为两个λe。
3.根据权利要求1所述的220ghz片上高增益串馈圆极化微凸天线，其特征在于：每个所述圆形贴片(...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈梓浩，赵康良，徐一泓，王同，王凯旭，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。