1.一种基于基片集成同轴线的宽带高增益背腔拱形贴片开缝阵列天线,其特征在:所述天线是由辐射结构和功分结构所组成;所述辐射结构是由辐射单元,传输结构和背腔结构所组成;所述功分机构和传输结构由“T”形金属线和λ/4阻抗匹配器构成,为辐射单元提供等幅的激励;结构从上至下依次包括:第一层金属片(1)、第一层介质板(2)、第二层金属片(3)、金属孔(4)、第二层介质板(5)以及第三层金属片(6)。
2.根据权利要求1所述的基于基片集成同轴线的宽带高增益背腔拱形贴片开缝阵列天线,其特征在于,所述背腔结构由第一层金属片(1)中刻蚀方形槽的矩形环片(7)、金属孔(4)和第三层金属片(6)组成;金属孔(4)是一组直径为0.3mm,高为0.6mm的圆柱形金属连接杆,均匀分布在第一层介质板(2),第二层介质板(5)的四周边缘,连接着第一层金属片(1)和第三层金属片(6),以此形成介质集成同轴线结构的外导体。
3.根据权利要求1所述的基于基片集成同轴线的宽带高增益背腔拱形贴片开缝阵列天线,其特征在于,所述辐射单元为置入在第一层金属片(1)中的四片拱形贴片(8);作为主辐射体,通过在拱形贴片(8)上开旋向不同的“E”型缝隙槽(9),每片拱形贴片以90°的方位差依次旋转。在拱形贴片上引入“E”型槽,来降低贴片上馈电点阻抗的虚部,实现辐射贴片和馈电金属柱的阻抗匹配,所述结构的输入阻抗设置为50欧姆。
4.根据权利要求1所述的基于基片集成同轴线的宽带高增益背腔拱形贴片开缝阵列天线,其特征在于,所述传输结构是由两个“T”形金属线(10)和四个馈电金属柱所构成;四个旋向不同的贴片与四个位于“T”形金属线端点的馈电金属柱相连,各自的朝向方位相差
90°;两个“T”形金属线的间距为λ/2,引入180°的相位差,馈电金属柱(11)和馈电金属柱(12)同相,且与互为同相的馈电金属柱(13)和馈电金属柱(14)有180°的相位差;位于馈电金属柱(11)和馈电金属柱(13)的两个贴片朝向反向相差180°,且馈电相位差相差180°,所以这两个贴片的辐射极化方向相同;位于馈电金属柱(12)和馈电金属柱(14)的两个贴片朝向反向相差180°,且馈电相位差相差180°,所以这两个贴片的辐射极化方向相同,且与位于馈电金属柱(11)和馈电金属柱(13)的两个贴片的辐射极化方向相差90°,所以四个贴片的辐射极化为45°倾角的线极化。
5.根据权利要求1所述的基于基片集成同轴线的宽带高增益背腔拱形贴片开缝阵列天线,其特征在于,所述天线的单元数量为4个;一分四等幅同相位功分器(15)与天线内部传输结构相连,其由“T”形金属线和λ/4阻抗匹配器所构成,为了实现天线的高增益,对4个辐射单元提供等幅同相的馈电,并与辐射结构组成4单元阵列天线。
6.根据权利要求1所述的基于基片集成同轴线的宽带高增益背腔拱形贴片开缝阵列天线,其特征在于,所述第一层介质板(2)和第二层介质板(5)为上下两层厚度均为0.254mm的介电常数εr为2.2的Rogers 5880。
7.根据权利要求5所述的基于基片集成同轴线的宽带高增益背腔拱形贴片开缝阵列天线,其特征在于,所述单元天线尺寸为2.27λ×2.27λ×0.09λ,所述4单元阵列天线尺寸为
8.41λ×4.13λ×0.09λ;单元天线的‑10dB以下回波损耗的频带范围为40.4GHz‑45.0GHz,最高增益达到了10dBi;4单元阵列天线的‑10dB以下回波损耗的频带范围为39.7GHz‑
44.4GHz,42.0最高增益达到了16dBi。