專利名稱：共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)及共面波導(dǎo)天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種共面波導(dǎo)天線。特別是涉及一種具有結(jié)構(gòu)的緊湊性和寬頻帶特 性的共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)及共面波導(dǎo)天線。
背景技術(shù)：
共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)是通過在共面波導(dǎo)電路的接地板上蝕刻出缺陷圖案， 以改變電路襯底材料有效介電常數(shù)的分布，從而改變基于該介質(zhì)上共面波導(dǎo)的分布電感 和分布電容，進(jìn)而使得此類共面波導(dǎo)具有帶隙特性和慢波特性。近年來，對缺陷接地結(jié) 構(gòu)的研究一直在延續(xù)，缺陷接地結(jié)構(gòu)的形狀和特性也在呈現(xiàn)多樣化。如果按類總結(jié)歸納， 可以發(fā)現(xiàn)目前的缺陷接地結(jié)構(gòu)單元都是對等效電感部分作形狀上的變化，如三角形、正 方形、正N邊形、圓形、圓環(huán)型、螺旋形等，而在等效電容部分， 一直都采取縫隙電容， 這樣在引入到共面波導(dǎo)或天線后會出現(xiàn)一些特殊問題，使器件達(dá)不到預(yù)計(jì)的設(shè)計(jì)效果。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提出了一種加強(qiáng)電容的耦合，增大濾波的陡峭 程度，更好的發(fā)揮缺陷接地結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性能，然后應(yīng)用于共面波導(dǎo)天線，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的緊 湊性和寬頻帶特性的共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)及共面波導(dǎo)天線。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)，包括有介質(zhì) 基片，所述的介質(zhì)基片的中間橫向設(shè)置有一條共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶，在介質(zhì)基片上位于共面 波導(dǎo)的導(dǎo)帶兩側(cè)，對稱設(shè)置有兩個正方形輻射單元，每個正方形輻射單元與共面波導(dǎo)的 導(dǎo)帶之間都設(shè)置有相連接的交指型電容和槽線，其中所述的交指型電容的另一端連接正 方形輻射單元，所述的槽線的另一側(cè)連接共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶。
所述的交指型電容的交指個數(shù)為6_10，交指深度為0. l — 0.4隱，交指寬度為0.1 —0. 5mm。
所述的正方形輻射單元的寬度為3_5誦。 所述的正方形輻射單元距共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶的距離是0. 5 — 1隱。 所述的槽線的寬度為0. 1—0. 5mm。
一種具有共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)天線，包括有第二介質(zhì)基片，所 述的第二介質(zhì)基片上分別設(shè)置有正方形輻射內(nèi)貼片，位于正方形輻射內(nèi)貼片下邊的翼 型接地板，設(shè)置在翼型接地板上且一端連接正方形輻射內(nèi)貼片的共面波導(dǎo)，以及兩個分 別位于翼型接地板的底邊兩側(cè)的交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)及共面波導(dǎo)天線，其中的共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)增加了濾波深度和電容值，使電路尺寸之間的倍數(shù)關(guān)系減小，有利于電 路的設(shè)計(jì)和制作，與經(jīng)典啞鈴型缺陷接地結(jié)構(gòu)相比，它減小了蝕刻面積，具有更加陡峭 的濾波特性，有效的改善了缺陷接地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)的特性。其中的超寬帶共面波導(dǎo)天線 增強(qiáng)了電容的耦合，使天線結(jié)構(gòu)更加緊湊。大大改善了天線的輸入阻抗特性和阻抗帶寬， 實(shí)現(xiàn)了超寬帶性能，與沒有缺陷接地結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)天線相比，新型天線的帶寬增加了 600MHz，天線的相對帶寬由84%提高到103%,達(dá)到5個倍頻程。


圖1是交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)的示意圖； 圖2是圖1中交指電容的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)的濾波特性； 圖4是交指電容等效電路示意圖5是交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)超寬帶共面波導(dǎo)天線的示意圖； 圖6是交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)超寬帶共面波導(dǎo)天線的頻率特性。 g巾-
1:第一介質(zhì)基片 2:正方形輻射單元
3:交指型電容 4:共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶
5:正方形輻射內(nèi)貼片 6:第二介質(zhì)基片
7:共面波導(dǎo) 8:翼型接地板
9:交指型缺陷接地結(jié)構(gòu) 10:槽線
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型的做出詳細(xì)說明。
如圖1所示，共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)，包括有介質(zhì)基片l，所述的介質(zhì)基片l 的中間橫向設(shè)置有一條共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶4，在介質(zhì)基片1上位于共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶4的兩側(cè)， 對稱設(shè)置有兩個正方形輻射單元2，每個正方形輻射單元2與共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶4之間都設(shè) 置有相連接的交指型電容3和槽線10，其中所述的交指型電容3的另一端連接正方形輻 射單元2，所述的槽線10的另一側(cè)連接共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶4。
所述的交指型電容3的交指個數(shù)為6 10，本實(shí)施例選8;交指深度為O. 1 0.4mm， 本實(shí)施例選0. 25隱；交指寬度g=0. 1~0. 5mm，本實(shí)施例選g=0. 3 mm。
所述的正方形輻射單元2的寬度為a=3 5mm，本實(shí)施例選a=4mm。所述的正方形輻 射單元2距共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶4的距離也就是交指型電容3的長度b=0. 5 lmm。本實(shí)施例 選bi.83mra。所述的槽線10的寬度為G=0. 1 0. 5mm，本實(shí)施例選G-O. 3mm。
如圖2所示，，實(shí)線為反射系數(shù)Sn，虛線為傳播系數(shù)&,，可見濾波的陡峭程度很 大，這對許多需要陡峭濾波特性的場合是十分有意義的。從圖3中可見，雖然這種新型缺陷接地結(jié)構(gòu)可以等效為一個簡單的LC并聯(lián)回路，但 是其中的關(guān)鍵部分——交指電容的等效電路并不是簡單的一個電容。
如圖4所示，本實(shí)用新型的具有共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)天線，包 括有第二介質(zhì)基片6，所述的第二介質(zhì)基片6上分別設(shè)置有正方形輻射內(nèi)貼片5，位于 正方形輻射內(nèi)貼片5下邊的翼型接地板8，設(shè)置在翼型接地板8上且一端連接正方形輻射 內(nèi)貼片5的共面波導(dǎo)7,以及兩個分別位于翼型接地板8的底邊兩側(cè)的交指型缺陷接地結(jié) 構(gòu)9。
如圖5所示，本實(shí)用新型天線的反射系數(shù)&,，從圖中可看到天線的的相對帶寬達(dá)到 了 103%。
權(quán)利要求1. 一種共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)，包括有介質(zhì)基片(1)，其特征在于，所述的介質(zhì)基片(1)的中間橫向設(shè)置有一條共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶(4)，在介質(zhì)基片(1)上位于共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶(4)的兩側(cè)，對稱設(shè)置有兩個正方形輻射單元(2)，每個正方形輻射單元(2)與共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶(4)之間都設(shè)置有相連接的交指型電容(3)和槽線(10)，其中所述的交指型電容(3)的另一端連接正方形輻射單元(2)，所述的槽線(10)的另一側(cè)連接共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的交指 型電容(3)的交指個數(shù)為6 — 10，交指深度為O. l—0.4mm，交指寬度為0. l—O. 5mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的正方 形輻射單元(2)的寬度為3 —5誦。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的正方 形輻射單元(2)距共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶(4)的距離是0.5 — lmra。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的槽線 (10)的寬度為0. 1—0. 5mm。
6. —種具有權(quán)利要求1所述的共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)天線，其特 征在于，包括有第二介質(zhì)基片(6)，所述的第二介質(zhì)基片(6)上分別設(shè)置有正方形 輻射內(nèi)貼片(5)，位于正方形輻射內(nèi)貼片(5)下邊的翼型接地板(8)，設(shè)置在翼型接 地板(8)上且一端連接正方形輻射內(nèi)貼片(5)的共面波導(dǎo)(7)，以及兩個分別位于翼 型接地板(8)的底邊兩側(cè)的交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)(9)。
專利摘要一種共面波導(dǎo)交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)及共面波導(dǎo)天線，結(jié)構(gòu)有介質(zhì)基片，介質(zhì)基片的中間橫向設(shè)置有一條共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶，在介質(zhì)基片上位于共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶兩側(cè)，對稱設(shè)置有兩個正方形輻射單元，正方形輻射單元與共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶之間都設(shè)置有相連接的交指型電容和槽線，交指型電容連接正方形輻射單元，槽線連接共面波導(dǎo)的導(dǎo)帶。天線有第二介質(zhì)基片，第二介質(zhì)基片上分別設(shè)置有正方形輻射內(nèi)貼片，位于正方形輻射內(nèi)貼片下邊的翼型接地板，設(shè)置在翼型接地板上且一端連接正方形輻射內(nèi)貼片的共面波導(dǎo)，以及兩個分別位于翼型接地板的底邊兩側(cè)的交指型缺陷接地結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的接地結(jié)構(gòu)減小了蝕刻面積，具有更加陡峭的濾波特性，天線增強(qiáng)了電容的耦合，使天線結(jié)構(gòu)更加緊湊。
文檔編號H01Q13/00GK201307641SQ200820143120
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者于亞芳, 媛 李, 郭志雷 申請人:天津大學(xué)