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专利号: 2023112262428
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种宽频带大功率的自振荡有源集成天线,其特征在于,包括介质基板、位于介质基板上表面的第一表面结构、位于介质基板下表面的第二表面结构、第一金属过孔和第二金属过孔,其中:所述第一金属过孔和所述第二金属过孔均贯穿所述介质基板、所述第一表面结构和所述第二表面结构;

所述第一表面结构包括金属地、开关晶体管、基极偏置网络和金属贴片,所述开关晶体管的基极与所述基极偏置网络连接,所述开关晶体管的集电极与所述第一金属过孔连接,所述开关晶体管的发射极与所述金属地连接;

所述第二表面结构包括辐射贴片、馈电线和直流偏置网络,所述辐射贴片通过所述馈电线和所述第一金属过孔连接至所述开关晶体管的集电极,所述直流偏置网络的第一端与所述第一金属过孔连接,所述直流偏置网络的第二端通过所述第二金属过孔与所述金属地连接;

所述金属贴片、所述金属地和所述辐射贴片共同构成电容耦合区域,在所述开关晶体管的集电极和发射极断开时,将来自外部直流电压源的直流能量以电场的形式存储在电容耦合区域。

2.根据权利要求1所述一种宽频带大功率的自振荡有源集成天线,其特征在于,所述基极偏置网络包括蚀刻在金属地中的长方形槽、位于所述长方形槽中的第一金属连接线、电容和第一电阻,其中:所述第一金属连接线用于连接外部控制信号源和所述开关晶体管的基极;

所述电容串接在所述第一金属连接线中;

所述第一电阻并联在所述第一金属连接线和所述金属地之间。

3.根据权利要求1所述一种宽频带大功率的自振荡有源集成天线,其特征在于,所述直流偏置网络包括正极金属连接线、第二电阻和负极金属连接线,其中:所述第二电阻串接在所述正极金属连接线和所述馈电线之间;

所述正极金属连接线的第一端通过所述第二电阻与所述第一金属过孔连接;

所述负极金属连接线的第一端与所述第二金属过孔连接;

所述正极金属连接线的第二端和所述负极金属连接线的第二端还连接外部直流电压源。

4.根据权利要求1所述一种宽频带大功率的自振荡有源集成天线,其特征在于,所述金属地和金属贴片的形状均为半圆形,所述辐射贴片的形状为椭圆形。

5.根据权利要求1所述一种宽频带大功率的自振荡有源集成天线,其特征在于,所述开关晶体管采用工作在击穿状态的雪崩晶体管。

6.根据权利要求2所述一种宽频带大功率的自振荡有源集成天线,其特征在于,所述外部控制信号源经由所述基极偏置网络调制所述开关晶体管的工作周期,进而调制目标输出信号的脉冲重复周期。

7.根据权利要求3所述一种宽频带大功率的自振荡有源集成天线,其特征在于:所述外部直流电压源的正极经由所述正极金属连接线、所述第二电阻、所述馈电线和所述第一金属过孔与所述开关晶体管的集电极连接;

所述外部直流电压源的负极经由所述负极金属连接线、所述第二金属过孔和所述金属地与所述开关晶体管的发射极连接;

所述外部直流电压源用于在所述开关晶体管的集电极和发射极断开时为整个天线结构充电。

8.根据权利要求1所述一种宽频带大功率的自振荡有源集成天线,其特征在于,其工作过程如下:初始状态下,所述开关晶体管的集电极和发射极均断开,所述自振荡有源集成天线处于充电状态,所述电容耦合区域经由所述直流偏置网络被充电至高电压,使所述开关晶体管处于临界击穿状态;

当控制信号输出高电平,经由所述基极偏置网络触发所述开关晶体管的集电极和发射极连通,所述自振荡有源集成天线进入辐射状态,所述电容耦合区域之间的电荷形成振荡电流并对外辐射电磁波;

当控制信号输出低电平,使所述开关晶体管断开集电极和发射极,所述电容耦合区域进入充电状态。