專利名稱：亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種脈沖天線，尤其是一種用于亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖天線。
背景技術(shù)：
脈沖天線輻射脈沖信號(hào)時(shí)，在天線輻射末端會(huì)有剩余的未輻射出去的脈沖電流， 剩余脈沖電流在天線中沿原來(lái)的路徑返回之后參與脈沖輻射，因此在天線的輻射脈沖波形中會(huì)形成拖尾脈沖。這些拖尾脈沖與來(lái)自目標(biāo)的信號(hào)在時(shí)域相重疊，從而會(huì)對(duì)目標(biāo)信號(hào)產(chǎn)生干擾，因此通常要采取措施降低輻射脈沖波形中拖尾脈沖的幅度。領(lǐng)結(jié)脈沖天線具有工作頻帶寬，制作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是一種應(yīng)用非常廣泛的脈沖天線。目前，對(duì)于領(lǐng)結(jié)脈沖天線，常用的降低拖尾脈沖幅度的方法是電阻加載法，主要包括分布電阻加載和集中電阻加載。對(duì)于在亞毫米波段工作的領(lǐng)結(jié)脈沖天線，由于領(lǐng)結(jié)脈沖天線的尺寸在幾十到幾百微米之間， 無(wú)論是進(jìn)行電阻的分布加載或是集中加載，在加工工藝上都存在相當(dāng)大的困難。另外，分布加載電阻會(huì)吸收天線中將要輻射的脈沖能量而影響天線的輻射效率，這種影響在信號(hào)功率相對(duì)比較小的亞毫米波段更加難以接受。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明目的是提出一種亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線，該領(lǐng)結(jié)脈沖天線不僅能夠降低拖尾脈沖的幅度，而且對(duì)天線輻射效率的不利影響也比較小。技術(shù)方案本發(fā)明的亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線由脈沖輻射貼片、介質(zhì)基板、加載貼片、有耗加載基板構(gòu)成，其中，脈沖輻射貼片為一對(duì)位于介質(zhì)基板上表面、頂角相對(duì)的三角形金屬片；加載貼片為一對(duì)位于介質(zhì)基板下表面、頂角相對(duì)的三角形金屬片；三角形的脈沖輻射貼片與三角形的加載貼片的底邊長(zhǎng)度相同，但加載貼片三角形的高小于脈沖輻射貼片三角形的高；在領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端即三角形的脈沖輻射貼片與三角形的加載貼片的底邊經(jīng)穿過(guò)介質(zhì)基板的金屬化過(guò)孔相連接；在加載貼片的下側(cè)設(shè)有耗加載基板。所述的金屬化過(guò)孔沿領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端稠密分布，即兩金屬化過(guò)孔之間的距離盡量小。有耗加載基板是吸收加載貼片上剩余電流脈沖的能量的有耗介質(zhì)，而對(duì)輻射貼片上電流脈沖的影響很小，有耗加載基板的大小要覆蓋住整個(gè)加載貼片。兩個(gè)加載貼片4的形狀是三角形、扇形或梯形。脈沖信號(hào)首先從脈沖天線的饋電端向脈沖天線的末端傳播和輻射，在脈沖天線輻射末端未輻射的剩余脈沖信號(hào)經(jīng)金屬化過(guò)孔進(jìn)入加載貼片，剩余脈沖信號(hào)沿著加載貼片繼續(xù)傳播，在傳播過(guò)程中其能量逐漸被有耗加載基板所吸收，不會(huì)產(chǎn)生有效輻射，因此能顯著降低拖尾脈沖的幅度。由于有耗加載基板不吸收脈沖輻射貼片的脈沖電流，對(duì)天線的輻射效率的不利影響將降低。因?yàn)榧虞d貼片比脈沖輻射貼片要小，由于脈沖輻射貼片的阻擋作用，加載貼片不會(huì)在脈沖輻射貼片一側(cè)產(chǎn)生有效輻射，因此對(duì)天線輻射效率的不利影響較小。改變介質(zhì)基板的厚度和加載貼片的形狀和大小都可以改變脈沖信號(hào)中拖尾脈沖的幅度。有益效果本發(fā)明的有益效果是，采用有耗加載基板對(duì)帶有加載貼片的亞毫米波領(lǐng)結(jié)脈沖天線進(jìn)行加載，降低了輻射波形中拖尾脈沖的幅度，同時(shí)減小了阻性加載對(duì)脈沖天線輻射效率的不利影響。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖。圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖中有領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線1，脈沖輻射貼片2，介質(zhì)基板3，加載貼片4，有耗加載基板5，領(lǐng)結(jié)脈沖天線的饋電端6，領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端7，金屬化過(guò)孔8。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線由脈沖輻射貼片、介質(zhì)基板、加載貼片、有耗加載基板所組成，其中脈沖輻射貼片和加載貼片分別位于介質(zhì)基板的兩側(cè)，加載貼片的一側(cè)是介質(zhì)基板，另一側(cè)是有耗加載基板。領(lǐng)結(jié)脈沖天線包含領(lǐng)結(jié)脈沖天線饋電端和輻射末端，在領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端制作有稠密分布的若干個(gè)金屬化過(guò)孔，金屬化過(guò)孔連接領(lǐng)結(jié)脈沖天線和加載貼片。脈沖輻射貼片可以是三角形或扇形等，加載貼片比脈沖輻射貼片略小，可以是三角形、扇形或者梯形等。脈沖信號(hào)首先從領(lǐng)結(jié)脈沖天線饋電端向領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端傳播，在傳播過(guò)程中形成有效輻射。在領(lǐng)結(jié)脈沖天線輻射末端沒(méi)有輻射出去的剩余脈沖信號(hào)經(jīng)金屬化過(guò)孔進(jìn)入加載貼片，剩余脈沖信號(hào)沿著加載貼片繼續(xù)傳播，在傳播過(guò)程中剩余脈沖信號(hào)能量逐漸被有耗加載基板所吸收，產(chǎn)生的輻射很小，因此能夠有效降低拖尾脈沖的幅度。由于有耗加載基板不吸收在輻射末端之前能夠輻射出去的脈沖電流，從而對(duì)天線的輻射效率的不利影響將降低。加載貼片比脈沖輻射貼片略小，由于脈沖輻射貼片的阻擋作用，加載貼片所產(chǎn)生的輻射不會(huì)影響脈沖輻射貼片所產(chǎn)生的有效輻射。改變介質(zhì)基板的厚度、有耗加載基板的特性和加載貼片的形狀與大小都可以改變脈沖信號(hào)中拖尾脈沖的幅度。在結(jié)構(gòu)上，該領(lǐng)結(jié)脈沖天線1由脈沖輻射貼片2、介質(zhì)基板3、加載貼片4、有耗加載基板5構(gòu)成，其中，脈沖輻射貼片2為一對(duì)位于介質(zhì)基板3上表面、頂角相對(duì)的三角形金屬片；加載貼片4為一對(duì)位于介質(zhì)基板3下表面、頂角相對(duì)的三角形金屬片；三角形的脈沖輻射貼片2與三角形的加載貼片4的底邊長(zhǎng)度相同，但加載貼片4三角形的高小于脈沖輻射貼片2三角形的高；在領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端7即三角形的脈沖輻射貼片2與三角形的加載貼片4的底邊經(jīng)穿過(guò)介質(zhì)基板3的金屬化過(guò)孔8相連接；在加載貼片4的下側(cè)設(shè)有耗加載基板5。兩個(gè)加載貼片4的形狀是三角形、扇形或梯形。加載貼片4的尺寸要小于脈沖輻射貼片2的尺寸，以使得加載貼片4朝著輻射貼片2方向上的輻射可以被輻射貼片2有效的遮擋。在制造上，該亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖天線1的制造工藝可以采用半導(dǎo)體工藝、陶瓷工藝、激光工藝或高精度印刷電路工藝。脈沖輻射貼片2由導(dǎo)電性能好的導(dǎo)體材料構(gòu)成， 加載貼片4也使用導(dǎo)電材料構(gòu)成，但其導(dǎo)電性能不必很高，其導(dǎo)電率可以低于輻射貼片2的導(dǎo)電率。介質(zhì)基板3要使用損耗盡可能低的介質(zhì)材料，而有耗加載基板5要使用損耗相對(duì)高一些的介質(zhì)材料，以使其可以有效的吸收加載貼片4上電流的能量。加載貼片4的一側(cè)是介質(zhì)基板3，另一側(cè)是有耗加載基板5，加載貼片4的尺寸比脈沖輻射貼片2要小，使得加載天線4的朝輻射貼片2方向的輻射可以被輻射貼片2有效的遮擋，加載貼片4的形狀為三角形、梯形或者扇形等。有耗加載基板5要覆蓋整個(gè)加載貼片4，其厚度要保證可以有效吸收加載貼片4上剩余電流的能量。輻射貼片2與加載貼片4在輻射末端7處要有良好的電氣連接，如果采用金屬化過(guò)孔8，則要求過(guò)孔8的排列密集，相鄰過(guò)孔8之間的間距要不大于天線工作波長(zhǎng)的八分之一；也可以采用垂直金屬片連接輻射貼片和加載貼片。
根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1. 一種亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線，其特征在于該領(lǐng)結(jié)脈沖天線(1)由脈沖輻射貼片(2)、介質(zhì)基板(3)、加載貼片(4)、有耗加載基板(5)構(gòu)成，其中，脈沖輻射貼片(2)為一對(duì)位于介質(zhì)基板(3)上表面、頂角相對(duì)的三角形金屬片；加載貼片(4)為一對(duì)位于介質(zhì)基板(3)下表面、頂角相對(duì)的三角形金屬片；三角形的脈沖輻射貼片(2)與三角形的加載貼片 (4)的底邊長(zhǎng)度相同，但加載貼片(4)三角形的高小于脈沖輻射貼片(2)三角形的高；在領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端(7)即三角形的脈沖輻射貼片(2)與三角形的加載貼片(4)的底邊經(jīng)穿過(guò)介質(zhì)基板(3)的金屬化過(guò)孔(8)相連接；在加載貼片(4)的下側(cè)設(shè)有耗加載基板(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線，其特征在于所述的金屬化過(guò)孔(8)沿領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端(7)稠密分布，即兩金屬化過(guò)孔(8)之間的距離盡量
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線，其特征在于有耗加載基板(5)是吸收加載貼片(4)上剩余電流脈沖的能量的有耗介質(zhì)，而對(duì)輻射貼片(2)上電流脈沖的影響很小，有耗加載基板(5)的大小要覆蓋住整個(gè)加載貼片(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線，其特征在于所述的兩個(gè)加載貼片(4)的形狀是三角形、扇形或梯形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線，其特征在于加載貼片 (4)的尺寸要小于脈沖輻射貼片(2)的尺寸，以使得加載貼片(4)朝著輻射貼片(2)方向上的輻射可以被輻射貼片(2)有效的遮擋。
全文摘要
本發(fā)明是一種亞毫米波的領(lǐng)結(jié)脈沖加載天線，其中，脈沖輻射貼片2為一對(duì)位于介質(zhì)基板3上表面、頂角相對(duì)的三角形金屬片；加載貼片4為一對(duì)位于介質(zhì)基板3下表面、頂角相對(duì)的三角形金屬片；三角形的脈沖輻射貼片2與三角形的加載貼片4的底邊長(zhǎng)度相同，但加載貼片4三角形的高小于脈沖輻射貼片2三角形的高；在領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端7即三角形的脈沖輻射貼片2與三角形的加載貼片4的底邊經(jīng)穿過(guò)介質(zhì)基板3的金屬化過(guò)孔8相連接；在加載貼片4的下側(cè)設(shè)有耗加載基板5。加載貼片4上剩余的脈沖能量被有耗加載基板5逐漸吸收，從而不僅能夠有效降低拖尾脈沖的幅度，而且對(duì)脈沖天線輻射效率的不利影響比較小。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK102270779SQ20111021105
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者李順禮, 楊梅, 殷曉星, 趙洪新 申請(qǐng)人:東南大學(xué)