CN115332776A - 一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线及其制造方法，其中，所述天线包括依次设置的：第一PMI材料层、第一热熔胶膜层、天线底板、第二热熔胶膜层、第二PMI材料层、第三热熔胶膜层、天线屏蔽罩，以及还包括穿过所述天线屏蔽罩、第三热熔胶膜层、第二PMI材料层、第二热熔胶膜层与所述天线底板上的馈电处连接的同轴线。本发明的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线，由于采用天线屏蔽罩，相对于现有技术而言，其可以通过天线屏蔽罩减少了后向辐射，同时利用天线屏蔽罩谐振，也进一步提高了增益。
Description
技术领域
本发明涉及穿墙雷达技术领域，尤其涉及一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线及其制造方法。
背景技术
穿墙雷达可穿透墙壁对墙后运动目标进行探测，是城市环境中特种作战、反恐处突、抢险救援等应用中非常重要的探测感知手段。为了保障任务快速机动部署的需要，穿墙雷达的一个重要发展趋势是轻小型便携化，而其中最关键的是雷达天线的小型化，特别是降低雷达的厚度。常规的穿墙雷达天线一般为蝶形(bow-tie)偶极子天线，是平板偶极子的一种，优点是结构简单，可用普通PCB工艺加工，加工成本低，但其方向图具有对称性，因此存在很强的后向辐射，现有的解决的办法有：(1)通过吸波材料将后向辐射吸收，但这样会造成天线效率显著降低，天线方向图畸变，而且对于低频电磁波，吸波材料仍然需要一定的厚度来保证有效的吸收；(2)通过金属天线屏蔽罩将后向信号反射，并与前向信号相干叠加，但是天线屏蔽罩深度(即天线辐射面到天线屏蔽罩底板的距离)必须为波长的一半，若雷达工作于L波段，则天线屏蔽罩深度将超过10cm。但是，这些措施都无法实现低剖面薄型天线，从而制约了整机的轻小型化。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线及其制造方法，其解决了现有技术中无法实现低剖面薄型天线，从而制约了整机的轻小型化的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线，其特征在于，所述天线包括依次设置的：
第一PMI材料层、第一热熔胶膜层、天线底板、第二热熔胶膜层、第二PMI材料层、第三热熔胶膜层、天线屏蔽罩，以及还包括穿过所述天线屏蔽罩、第三热熔胶膜层、第二PMI材料层、第二热熔胶膜层与所述天线底板上的馈电处连接的同轴线。
优选地，
所述天线底板与第一热熔胶膜层接触的表面上设置有第一辐射贴片；
所述第一辐射贴片包括竖直连接部、以及与所述竖直连接部依次一体成型设置的第一横向部、第二横向部和第三横向部，且第一横向部、第二横向部和第三横向部互相平行。
优选地，
所述所述天线底板上的馈电处位于第二横向部上远离所述竖直连接部的一侧。
优选地，
在所述天线底板与第一热熔胶膜层接触的表面上第一辐射贴片的两侧分别设置有寄生辐射贴片。
优选地，
所述寄生辐射贴片分别属于第一辐射贴片的第一横向部、第二横向部和第三横向部互相平行。
优选地，
所述第一PMI材料层的厚度为4mm。
优选地，
所述第二PMI材料层的厚度为8mm。
第二方面，本发明实施例提供一种制造如上述任一的用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线的方法，包括：
S1、将天线底板、第二热熔胶膜、第二PMI材料层依次从上至下摆放，并放入烘烤箱，烘烤箱温度为115℃，烘烤10分钟，得到第一模块；
S2、将第一模块、第三热熔胶膜、天线屏蔽罩依次从上至下摆放，并放入烘烤箱，烘烤箱温度为115℃，烘烤10分钟，得到第二模块；
S3、将同轴线从第二模块的底部***至第二模块中的天线底板处，并与天线底板上的馈电处焊接，得到第三模块；
S4、将第一PMI材料层、第一热熔胶膜层、第三模块依次从上至下摆放，并放入烘烤箱，烘烤箱温度为115℃，烘烤10分钟，所述的用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线，由于采用天线屏蔽罩，相对于现有技术而言，其可以通过天线屏蔽罩减少了后向辐射，同时利用天线屏蔽罩谐振，也进一步提高了增益。以及在本发明的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线的一种具体应用中，天线底板与第一热熔胶膜层接触的表面上设置有第一辐射贴片，该第一辐射贴片在使用过程中可以具有2个谐振点，加上天线屏蔽罩的1个谐振点，从而使本发明的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线具有3个谐振点，在同样的辐射口径条件下，增加了带宽。
附图说明
图1为本发明的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线结构示意图；
图2为本发明的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线中天线底板示意图；
图3为本发明的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线的驻波示意图。
【附图标记说明】
101：第一PMI材料层；
102：第一热熔胶膜层；
103：天线底板；
104：第二热熔胶膜层；
105：第二PMI材料层；
106：第三热熔胶膜层；
107：天线屏蔽罩；
108：同轴线；
1031：第一辐射贴片；
1032：寄生辐射贴片；
1033：馈电处。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参见图1，本实施例提供一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线，所述天线包括依次设置的：
第一PMI材料层101、第一热熔胶膜层102、天线底板103、第二热熔胶膜层104、第二PMI材料层105、第三热熔胶膜层106、天线屏蔽罩107，以及还包括穿过所述天线屏蔽罩107、第三热熔胶膜层106、第二PMI材料层105、第二热熔胶膜层104与所述天线底板103上的馈电处1033连接的同轴线108。
参见图2，在本实施例的实际应用中，所述天线底板103与第一热熔胶膜层102接触的表面上设置有第一辐射贴片1031。
所述第一辐射贴片1031包括竖直连接部、以及与所述竖直连接部依次一体成型设置的第一横向部、第二横向部和第三横向部，且第一横向部、第二横向部和第三横向部互相平行。实际上，本实施例中的第一辐射贴片1031就像反过来的E型。
参见图2，在本实施例的实际应用中，所述所述天线底板103上的馈电处1033位于第二横向部上远离所述竖直连接部的一侧。
在本实施例的实际应用中，在所述天线底板103与第一热熔胶膜层102接触的表面上第一辐射贴片1031的两侧分别设置有寄生辐射贴片1032。
在本实施例的实际应用中，所述寄生辐射贴片1032分别属于第一辐射贴片1031的第一横向部、第二横向部和第三横向部互相平行。
在本实施例的实际应用中，所述第一PMI材料层101的厚度为4mm。所述第二PMI材料层105的厚度为8mm。
本实施例中的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线，由于采用天线屏蔽罩，相对于现有技术而言，其可以通过天线屏蔽罩减少了后向辐射，同时利用天线屏蔽罩谐振，也进一步提高了增益。以及在本发明的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线的一种具体应用中，天线底板103与第一热熔胶膜层102接触的表面上设置有第一辐射贴片1031，该第一辐射贴片1031在使用过程中可以具有2个谐振点，加上天线屏蔽罩的1个谐振点，从而使本发明的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线具有3个谐振点，在同样的辐射口径条件下，增加了带宽。
参见图3，本实施例中的一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线的频率范围为1.27-1.6GHz，相对宽带达到23％。
本实施例还提供一种制造如上述所述的用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线的方法，包括：
S1、将天线底板103、第二热熔胶膜层104、第二PMI材料层105依次从上至下摆放，并放入烘烤箱，烘烤箱温度为115℃，烘烤10分钟，得到第一模块。
S2、将第一模块、第三热熔胶膜层106、天线屏蔽罩107依次从上至下摆放，并放入烘烤箱，烘烤箱温度为115℃，烘烤10分钟，得到第二模块。
S3、将同轴线108从第二模块的底部***至第二模块中的天线底板103处，并与天线底板103上的馈电处1033焊接，得到第三模块。
S4、将第一PMI材料层101、第一热熔胶膜层102、第三模块依次从上至下摆放，并放入烘烤箱，烘烤箱温度为115℃，烘烤10分钟，所述的用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线，其特征在于，所述天线包括依次设置的：
第一PMI材料层、第一热熔胶膜层、天线底板、第二热熔胶膜层、第二PMI材料层、第三热熔胶膜层、天线屏蔽罩，以及还包括穿过所述天线屏蔽罩、第三热熔胶膜层、第二PMI材料层、第二热熔胶膜层与所述天线底板上的馈电处连接的同轴线。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，
所述天线底板与第一热熔胶膜层接触的表面上设置有第一辐射贴片；
所述第一辐射贴片包括竖直连接部、以及与所述竖直连接部依次一体成型设置的第一横向部、第二横向部和第三横向部，且第一横向部、第二横向部和第三横向部互相平行。
3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，
所述所述天线底板上的馈电处位于第二横向部上远离所述竖直连接部的一侧。
4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，
在所述天线底板与第一热熔胶膜层接触的表面上第一辐射贴片的两侧分别设置有寄生辐射贴片。
5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，
所述寄生辐射贴片分别属于第一辐射贴片的第一横向部、第二横向部和第三横向部互相平行。
6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，
所述第一PMI材料层的厚度为4mm。
7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，
所述第二PMI材料层的厚度为8mm。
8.一种制造如权利要求1-7任一所述的用于穿墙雷达的低剖面紧凑型天线的方法，其特征在于，包括：
S1、将天线底板、第二热熔胶膜层、第二PMI材料层依次从上至下摆放，并放入烘烤箱，烘烤箱温度为115℃，烘烤10分钟，得到第一模块；
S2、将第一模块、第三热熔胶膜层、天线屏蔽罩依次从上至下摆放，并放入烘烤箱，烘烤箱温度为115℃，烘烤10分钟，得到第二模块；
S3、将同轴线从第二模块的底部***至第二模块中的天线底板处，并与天线底板上的馈电处焊接，得到第三模块；
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