一种高增益宽带天线的制作方法

本发明涉及射频通信，尤其涉及一种高增益宽带天线。

背景技术：

1、目前，现有高频通信天线多采用微带线、共面波导等传统传输结构，此类结构工艺成熟、集成度较高，但在毫米波、太赫兹高频工况下存在显著的技术短板。

2、一方面，传统结构多以介质材料为传输基底，高频电磁波传输过程中会产生严重的介质损耗、辐射损耗与色散效应，导致天线整体传输损耗高、射频泄漏现象严重，大幅降低天线辐射效率与工作增益，无法满足高频信号的高效传输需求。另一方面，传统天线加工工艺精度有限，在微纳尺度的结构制备中易产生尺寸偏差、结构不均匀等问题，加工误差会进一步加剧信号损耗与性能波动，降低天线工作稳定性与可靠性。

3、同时，现有商用高频天线普遍存在增益不足、带宽受限的问题，难以兼顾宽频工作与高增益传输性能，且多数天线结构尺寸偏大，无法适配当前射频系统高集成、小型化的发展需求。针对高端通信设备而言，现有天线在损耗控制、增益性能、带宽覆盖及尺寸集成度方面难以兼顾，极大制约了毫米波/太赫兹高频通信系统的产业化与高精度应用。

4、基于此，亟需研发一种结构新颖、损耗低、增益高、带宽大且适配精密微纳加工的天线结构，以解决现有技术存在的诸多缺陷。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种高增益宽带天线，用以解决现有技术中传统天线在毫米波、太赫兹等高频工作频段存在传输损耗高、射频泄漏严重和增益性能不足的问题之一。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种高增益宽带天线，包括天线外导体、传输线外导体、传输线内导体、辐射板和辐射结构；

4、所述天线外导体为顶部开口的壳体，所述天线外导体沿宽度方向的一端设有所述传输线外导体；所述传输线外导体沿宽度方向设有中空开口；所述传输线内导体设于该中空开口中；所述辐射板设于所述天线外导体上方，所述辐射结构设于所述天线外导体内部。

5、进一步地，还包括su8负光刻胶支撑条，所述su8负光刻胶支撑条设于所述传输线内导体沿长度方向的两端。

6、进一步地，所述su8负光刻胶支撑条一端与所述传输线外导体的内壁固定连接，另一端与所述传输线内导体固定连接。

7、进一步地，所述传输线内导体与所述辐射结构之间设有过渡内导体。

8、进一步地，所述过渡内导体与所述传输线内导体高度不同，两者形成阶梯状结构。

9、进一步地，所述天线外导体与所述传输线外导体连接端设有凹型缺口，所述过渡内导体穿过该凹型缺口与所述辐射结构固定连接。

10、进一步地，还包括释放单元；所述释放单元包括第一释放孔和第二释放孔。

11、进一步地，所述第一释放孔开设于所述天线外导体沿长度方向的两端和沿宽度方向远离所述传输线外导体的一端。

12、进一步地，所述第二释放孔开设于所述辐射板上。

13、进一步地，所述第二释放孔的开设位置避开下方所述辐射结构在所述辐射板上对应投影区域的位置。

14、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

15、1.本发明的高增益宽带天线，通过将天线外导体设置为顶部开口的壳体，有效约束电磁场分布，抑制后向辐射与腔体表面波泄漏，将电磁能量汇聚于前向辐射方向，提升了天线的法向增益与辐射效率；将传输线内导体设于传输线外导体的中空开口中，实现了信号的高效传输，降低了馈电损耗，保证了宽带信号的传输质量；将辐射板设于天线外导体上方，辐射结构设于天线外导体内部，使辐射结构与辐射板之间形成容性耦合馈电，改善阻抗匹配，增加天线工作带宽。

16、2.本发明的高增益宽带天线，采用su8负光刻胶支撑条作为内导体支撑结构，支撑条机械强度高、结构稳定性好，可对内导体实现稳固支撑，保障天线整体微纳结构不易变形、尺寸精度稳定；同时该介质材料布设合理、电磁影响极低，不会对天线辐射、增益及带宽性能产生负面影响。

17、3.本发明的高增益宽带天线，通过在传输线内导体与辐射结构之间设置过渡内导体，实现传输链路的阻抗连续匹配，避免了阻抗突变引起的信号反射与能量损耗，保证了传输链路的高效传输，降低了回波损耗，从而提升了天线的辐射效率与增益。

18、4.本发明的高增益宽带天线，通过释放单元释放加工过程中引入的牺牲光刻胶，避免残留介质影响天线电气性能，保障了天线在宽频工作状态下的高增益、低损耗稳定工作特性。

19、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

1.一种高增益宽带天线，其特征在于，包括天线外导体（1）、传输线外导体（2）、传输线内导体（3）、辐射板（5）和辐射结构（6）；

2.根据权利要求1所述的高增益宽带天线，其特征在于，还包括su8负光刻胶支撑条（4），所述su8负光刻胶支撑条（4）设于所述传输线内导体（3）沿长度方向的两端。

3.根据权利要求2所述的高增益宽带天线，其特征在于，所述su8负光刻胶支撑条（4）一端与所述传输线外导体（2）的内壁固定连接，另一端与所述传输线内导体（3）固定连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的高增益宽带天线，其特征在于，所述传输线内导体（3）与所述辐射结构（6）之间设有过渡内导体（31）。

5.根据权利要求4所述的高增益宽带天线，其特征在于，所述过渡内导体（31）与所述传输线内导体（3）高度不同，两者形成阶梯状结构。

6.根据权利要求4所述的高增益宽带天线，其特征在于，所述天线外导体（1）与所述传输线外导体（2）连接端设有凹型缺口，所述过渡内导体（31）穿过该凹型缺口与所述辐射结构（6）固定连接。

7.根据权利要求1所述的高增益宽带天线，其特征在于，还包括释放单元（7）；所述释放单元（7）包括第一释放孔（71）和第二释放孔（72）。

8.根据权利要求7所述的高增益宽带天线，其特征在于，所述第一释放孔（71）开设于所述天线外导体（1）沿长度方向的两端和沿宽度方向远离所述传输线外导体（2）的一端。

9.根据权利要求7或8所述的高增益宽带天线，其特征在于，所述第二释放孔（72）开设于所述辐射板（5）上。

10.根据权利要求9所述的高增益宽带天线，其特征在于，所述第二释放孔（72）的开设位置避开下方所述辐射结构（6）在所述辐射板（5）上对应投影区域的位置。