一種基于微同軸的vivaldi超寬帶天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微波天線領(lǐng)域，具體是一種基于微同軸的vivaldi超寬帶天線。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，射頻微系統(tǒng)（RF Microsystems)的發(fā)展極大地促進(jìn)了射頻/微波系統(tǒng)的 多功能化和小型化，同時對天線與電路的集成也提出了更高要求，射頻/微波傳輸線和饋 電線要求更大帶寬、更低損耗和更小型化。但是，由于現(xiàn)有微波集成電路中多采用基于平面 印刷電路板（PCB)技術(shù)的微帶、共面波導(dǎo)和帶線等開腔形式的平面半開放結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行天 線饋電和微波信號互聯(lián)時，能量耦合和輻射損耗較大，信號互聯(lián)時駐波較差，且應(yīng)用頻率受 限。因此，平面工藝的饋電技術(shù)較難進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)射頻/微波系統(tǒng)的集成化與微型化，也難以 將vivaldi天線超寬帶性能更好的發(fā)揮出來。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種基于微同軸的vivaldi超寬帶天線，以解決 現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為： 一種基于微同軸的vivaldi超寬帶天線，其特征在于：包括有微波基板，微波基板頂面 前段設(shè)置上設(shè)置有金屬輻射面，由微波基板、金屬輻射面構(gòu)成天線輻射單元，金屬輻射面前 端向金屬輻射面中開有具有特定曲率的輻射開口，金屬輻射面后方的微波基板后段中刻蝕 有ID形槽，形槽中設(shè)置有形狀匹配的帶狀的內(nèi)導(dǎo)體，內(nèi)導(dǎo)體㈡形下側(cè)前端水平向前超 出上側(cè)前端，內(nèi)導(dǎo)體D形上、下側(cè)前端分別連接有傾斜的過渡結(jié)構(gòu)，內(nèi)導(dǎo)體:_:形上側(cè)通過 連接的過渡結(jié)構(gòu)與金屬輻射面后端底部連接，內(nèi)導(dǎo)體D形內(nèi)壁與微波基板之間支撐有光 刻膠支柱，還包括套在內(nèi)導(dǎo)體外的外導(dǎo)體，外導(dǎo)體內(nèi)壁與內(nèi)導(dǎo)體之間亦支撐有光刻膠支柱， 外導(dǎo)體后端開有天線槽口，由內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體、光刻膠支柱、過渡結(jié)構(gòu)構(gòu)成微同軸饋電單元， 所述微波基板底面還設(shè)置有微波電路單元，微波電路單元由微波芯片和微帶線構(gòu)成，微波 芯片的輸入輸出端通過微帶線與內(nèi)導(dǎo)體下側(cè)前端的過渡結(jié)構(gòu)連接，微波芯片的地與外導(dǎo)體 連接。
[0005] 所述的一種基于微同軸的vivaldi超寬帶天線，其特征在于：金屬福射面中福射 開口為喇叭口形，。喇叭口位于金屬輻射面前端，喇叭口兩側(cè)為指數(shù)曲線。
[0006] 所述的一種基于微同軸的vivaldi超寬帶天線，其特征在于：通過微同軸對天線 進(jìn)行饋電，使得天線的輻射面在微帶板的一面，微波電路在微帶板的另一面，提升了微波電 路的集成性。
[0007] 所述的一種基于微同軸的vivaldi超寬帶天線，所述微波芯片通過焊盤焊接在微 波基板底面，信號通過微同軸引出，并通過微同軸傳輸至背面的天線，進(jìn)而將電磁波輻射出 去。
[0008] 所述的一種基于微同軸的vivaldi超寬帶天線，其特征在于：通過電鑄和紫外線 光刻技術(shù)，綜合應(yīng)用SU8光刻膠和BPN光刻膠，在微帶板內(nèi)部刻蝕出同軸結(jié)構(gòu)，內(nèi)同軸通過 SU8光刻膠支撐。
[0009] 本發(fā)明提出一種基于微同軸饋電結(jié)構(gòu)的超寬帶vivaldi天線，以微波基板作為微 同軸饋電單元和天線的載體，微同軸饋電單元、金屬福射面在微波基板上實(shí)現(xiàn)；微波基板底 面的芯片與天線之間微波信號高性能、高可靠和超寬帶互連，已在2~24GHz寬帶微波系統(tǒng) 測試中表現(xiàn)出了良好的傳輸性能，帶內(nèi)插損小于〇. 5dB。
[0010] 本發(fā)明依靠微同軸內(nèi)導(dǎo)體直接饋電形式，實(shí)現(xiàn)了 vivaldi超寬帶饋電結(jié)構(gòu)，與現(xiàn) 有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種無需阻抗匹配電路、體積較小、性能可靠、帶寬較寬的高性 能饋電結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了微波系統(tǒng)的高集成度和高性能。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明所述vivaldi天線福射面與微同軸饋電結(jié)構(gòu)正面俯視圖； 圖2為本發(fā)明所述天線背面同軸引出及芯片電路示意圖； 圖3為本發(fā)明所述微同軸饋電vivaldi天線整體側(cè)視圖； 圖4為本發(fā)明所述微同軸饋電vivaldi天線同軸部分側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 參見圖1-圖4所示，一種基于微同軸的vivaldi超寬帶天線，包括有微波基板1， 微波基板1頂面前段設(shè)置上設(shè)置有金屬輻射面2,由微波基板1、金屬輻射面2構(gòu)成天線輻 射單元，金屬輻射面2前端向金屬輻射面中開有具有特定曲率的輻射開口 10,金屬輻射面2 后方的微波基板1后段中刻蝕有D形槽，?:形槽中設(shè)置有形狀匹配的帶狀的內(nèi)導(dǎo)體3,內(nèi) 導(dǎo)體3 D形下側(cè)前端水平向前超出上側(cè)前端，內(nèi)導(dǎo)體3;觀:形上、下側(cè)前端分別連接有傾斜 的過渡結(jié)構(gòu)5,內(nèi)導(dǎo)體3 形上側(cè)通過連接的過渡結(jié)構(gòu)5與金屬輻射面2后端底部連接， 內(nèi)導(dǎo)體3 w形內(nèi)壁與微波基板1之間支撐有光刻膠支柱9,還包括套在內(nèi)導(dǎo)體3外的外導(dǎo) 體4,外導(dǎo)體4內(nèi)壁與內(nèi)導(dǎo)體3之間亦支撐有光刻膠支柱，外導(dǎo)體4后端開有天線槽口 11， 由內(nèi)導(dǎo)體3、外導(dǎo)體4、光刻膠支柱9、過渡結(jié)構(gòu)5構(gòu)成微同軸饋電單元，微波基板1底面還 設(shè)置有微波電路單元6,微波電路單元6由微波芯片7和微帶線8構(gòu)成，微波芯片7的輸入 輸出端通過微帶線8與內(nèi)導(dǎo)體3下側(cè)前端的過渡結(jié)構(gòu)連接，微波芯片7的地與外導(dǎo)體4連 接。
[0013] 金屬輻射面2中輻射開口 10為喇叭口形。喇叭口位于金屬輻射面前端，喇叭口兩 側(cè)為指數(shù)曲線。
[0014] 天線通過其覆地面安裝在外導(dǎo)體4后端的天線槽口 11中并與外導(dǎo)體4接觸連接， 天線的槽線與內(nèi)導(dǎo)體3后端連接。
[0015] 微波芯片7為微波功率放大芯片，微波芯片7通過焊盤焊接在微波基板1底面。
[0016] 本發(fā)明由由以下三個主要部分構(gòu)成天線輻射單元，微同軸饋電單元和微波電路單 元構(gòu)成。
[0017] 天線輻射單元主要由微波基板1、金屬輻射面2構(gòu)成。設(shè)計(jì)特定曲率的輻射開口曲 線和特點(diǎn)厚度的微波基板，以保證在2GHz-24GHz全頻段范圍內(nèi)，電磁波的輻射方向圖能夠 達(dá)到要求的指標(biāo)。陣列天線單元具體設(shè)計(jì)指標(biāo)見表1。
[0018]