[0055] 下面结合附图对技术方案的实施进行进一步分析：
[0056] 结合图1、图3、图4、图5、图6(a)、图6(b)，具有高隔离度的微波与毫米波大频比共口径天线由三部分组成：基片集成波导背腔缝隙天线阵列C、基片集成波导功分馈电网络N、低频馈电部分L。
[0057] 所述4×4基片集成波导缝隙阵列C包括4个2×2的背腔缝隙天线子阵单元，每个背腔缝隙天线子阵单元包括从上至下依次设置的金属贴片P1、介质板S1、金属贴片P2，以及贯穿介质板S1的金属柱M1。
[0058] 每个2×2的背腔缝隙天线子阵单元包括四个大小相同的正方形基片集成波导腔体；每个基片集成波导腔体由若干金属柱M1围成，相邻基片集成波导腔体间留有传导窗口，该传导窗口处位于2×2的背腔缝隙天线子阵单元中心位置，使得四个正方形基片集成波导腔体相互连通。
[0059] 传导窗口处无金属柱M1设置。相邻2×2的背腔缝隙天线子阵单元共用金属柱M1；
[0060] 所述的介质板S1的背腔缝隙天线子阵单元中心对应位置开有第一通孔Q1，用于馈入高频信号。
[0061] 所述金属贴片P1的每个基片集成波导腔体对应位置均蚀刻有X轴向的第一缝隙V1，该第一缝隙V1偏离基片集成波导腔体的中心，且不与金属柱M1接触。同一2×2的背腔缝隙天线子阵单元内左侧两第一缝隙V1位于同一直线，右侧两第一缝隙V1位于同一直线，但左侧两第一缝隙V1与对应腔体的金属柱M1距离和右侧两第一缝隙V1与对应腔体的金属柱M1距离可以不相等。
[0062] 所述金属贴片P2的第一通孔对应位置处开有第二通孔Q2。
[0063] 所述基片集成波导功分馈电网络N，贴合位于所述4×4基片集成波导缝隙阵列C的下方，包括从上至下依次设置的介质板S2、金属贴片P3，以及贯穿介质板S2的金属柱M2，金属柱M3，金属柱M4；若干周期性分布的金属柱M2围成功分网络，功分网络由几个一分二的T形功分网络级联而成，每个T形功分网络的交叉处设有金属柱M3，用于调节阻抗匹配。功分网络内部还开有四个用于金属柱贯穿的第三通孔Q3，另外功分网络的起始处开有一个用于引入高频信号的第四通孔Q4。
[0064] 金属柱M4位于功分网络的内部，分别贯穿第三通孔Q3和第四通孔Q4，将功分网络中的能量传输到上方的四个基片集成波导背腔缝隙天线子阵单元中。金属柱M4长度等于介质板S1、S2的高度之和。
[0065] 所述低频馈电部分L，位于基片集成波导功分馈电网络N的下方，且与基片集成波导功分馈电网络N间存在一定的空气间隙；从上至下包括金属贴片P4、介质板S3、低频滤波馈电网络。
[0066] 所述金属贴片P4蚀刻有一条用于耦合低频滤波馈电网络上能量的Y轴向第二缝隙V2，且第二缝隙V2与第一缝隙V1呈垂直关系。
[0067] 所述低频滤波馈电网络包括L形微带线和E形微带线，且两者开口方向相反，其中L形微带线的枝节部分与E形微带线边缘留有一定的缝隙，L形微带线的远离E形微带线枝节靠近尾部部分串联一个紧凑型微带低通滤波结构。
[0068] 所述紧凑型微带低通滤波结构为一体成型结构，包括十字形细微带线和位于十字形细微带线两侧的两个尺寸稍大的矩形微带线。
[0069] 金属贴片P1、P2、P3大小相同，均略大于基片集成波导腔体阵列。金属贴片P4大小与介质板S4大小一致，且缝隙V2的方向垂直于毫米波天线的缝隙V1,其位置位于枝节加载谐振器E形微带线的上方，关于X轴对称。
[0070] 一种具有高隔离度的微波与毫米波大频比共口径天线的具体尺寸要求如下：
[0071] 基片集成波导背腔缝隙天线阵列C中，介质板S1的边长La为7.74λg1～8.77λg1，高度H1为1.5mm(0.193λg1)。金属柱M1直径d为0.052λg1～0.09λg1，相邻两金属柱之间间距Dp为0.094λg1～0.102λg1，单个SIW腔体边长Lc为0.94λg1～1.02λg1。子阵中单个SIW腔体与传导窗口之间距离Lw为0.573λg1～0.603λg1，腔体中心的第一通孔Q1直径din为0.036λg1～0.042λg1。腔体上方的第一缝隙长Ls为0.77λg1～0.91λg1，宽Wslot为0.129λg1～0.201λg1，其中天线子阵单元内左侧两第一缝隙V1偏离中心的距离Offset1为0.11λg1～0.15λg1，右侧两第一缝隙V2偏离中心的距离Offset2为0.16λg1～0.19λg1。金属贴片P1的边长Lh为4.41λg1～4.57λg1，金属贴片P2的边长Lh为4.41λg1～4.57λg1，金属贴片P2上的第二通孔Q2的直径Dhole为
0.026λg1～0.065λg1。
[0072] 基片集成波导馈电网络中，介质板S2的边长La为7.74λg1～8.77λg1，高度H2分别为0.508mm(0.065λg1)。基片集成波导宽度Wf为0.774λg1～0.794λg1，金属柱M3距离基片集成波导的距离lm为0.28λg1～0.34λg1，高频馈电通孔(即第四通孔)距离基板中心的距离L_in为
1.52λg1～1.58λg1，通孔直径din为0.036λg1～0.042λg1。金属柱M4直径din为0.036λg1～
0.042λg1，距离馈电网络末端距离df为0.46λg1～0.52λg1，用于金属柱M4贯穿的第三通孔直径din为0.036λg1～0.042λg1。
[0073] 低频馈电基板S3与基板S2之间空气层的高度H_air为0.017λg2～0.035λg2，基板S3的边长为1.03λg2～1.17λg2，高度为1.5mm。金属贴片P4上的第二缝隙长Lst为0.207λg2～0.235λg2，宽Wst为0.013λg2～0.021λg2。第二缝隙离腔体中心的距离Offset_s为0.138λg2～
0.156λg2。枝节加载谐振器中，L形微带线长度Lf为0.26λg2～0.3λg2，宽度W_in为0.076λg2～
0.08λg2，末端枝节长度和E形微带线长枝节长度Lr1为0.169λg2～0.186λg2。紧凑型微带低通滤波结构串联位置离低频信号输入端的距离Bp为0.06λg2～0.14λg2。E形微带线长度Lr2为
0.182λg2～0.202λg2，宽度We为0.013λg2～0.021λg2，E形微带线短枝节长度Lr3为0.045λg2～
0.059λg2，宽度Wr3为0.019λg2～0.025λg2。紧凑型微带低通滤波结构的整体宽度W5为0.076λg2～0.096λg2，用于串联的微带线部分宽度W4为0.013λg2～0.021λg2，枝节末端加载的开路端长度W1为0.026λg2～0.036λg2，宽度W3为0.012λg2～0.022λg2，连接传输微带线和开路端的微带线宽度W2为0.003λg2～0.015λg2。
[0074] 下面结合实施例对本发明的装置细节及工作情况进行细化说明。
[0075] 结合图2，基片集成波导背腔缝隙天线阵列C、基片集成波导功分馈电网络N、空气层、低频馈电部分R依次由上而下组成了本发明的共口径天线，空气层高度H_air为1.5mm(0.026λg2)。
[0076] 结合图3，基片集成波导背腔缝隙阵列是背腔缝隙天线子阵单元组成的2*2阵列，每个子阵又是由单个SIW腔体和缝隙组成的2*2阵列，单个SIW腔体由金属贴片P1、介质板S1、金属贴片P3依次由上而下组成。其中介质板选用的相对介电常数为2.2，高度H1为1.5mm(0.193λg1)，边长La为64mm(8.258λg1)。由金属柱M1围成的单个基片集成波导腔体边长Lc为7.6mm(0.98λg1)，金属柱直径d为0.5mm(0.064λg1)，相邻两金属柱之间间距Dp为0.76mm(0.098λg1)。子阵中相邻两个腔体之间连接部分的长度Lw为4.56mm(0.588λg1)，子阵中四个腔体中心传导窗口半径Rw可由计算得出，其中Rw＝Lc‑Lw。腔体中心的第一通孔Q1直径din为0.3mm(0.039λg1)。每个腔体上方的金属贴片开有一个第一缝隙，第一缝隙长Ls为6.5mm(0.84λg1)，宽Wslot为1.28mm(0.165λg1)，其中天线子阵单元内左侧两第一缝隙V1偏离中心的距离Offset1为1mm(0.129λg1)，右侧两第一缝隙V2偏离中心的距离Offset2为1.38mm(0.178λg1)。金属贴片P1的边长Lh为34.8mm(4.49λg1)，金属贴片P2的边长Lh为34.8mm(4.49λg1)，P2上的第二通孔Q2直径Dhole为0.345mm(0.044λg1)。其中λg1为该共口径天线高频部分工作频率26GHz处的介质波长。
[0077] 结合图4，基片集成波导功分馈电网络由金属贴片P2、介质板S2、金属贴片P3依次由上而下组成。其中介质板选用的相对介电常数为2.2，高度H2为0.508mm(0.065λg1)。基片集成波导宽度Wf为6.08mm(0.784λg1)。金属柱M3距离基片集成波导的距离lm为2.4mm(0.31λg1)，直径d＝0.5mm(0.064λg1)。高频信号馈电通孔(即第四通孔Q4)距离基板中心的距离L_in为12mm(1.55λg1)，通孔直径din为0.3mm(0.039λg1)。金属柱M4作为上层天线的馈电探针，距离基板中心的距离可由计算得到，均为 探针直径din为0.3mm(0.039λg1)，距离馈电网络末端距离df为3.8mm(0.49λg1)。
[0078] 结合图5，低频馈电部分由金属贴片P4、介质基板S3、低频微波馈电网络L组成。介质板S3的边长为64mm(1.1λg2)，高度为1.5mm(0.026λg2)。金属贴片P4上蚀刻的第二缝隙长Lst为12.8mm(0.221λg2)，宽Wst为1mm(0.017λg2)。第二缝隙离介质板中心的距离Offset_s为8.5mm(0.147λg2)，其中其中λg2为该共口径天线低频部分工作频率3.5GHz处的介质波长。
[0079] 结合图6，低频馈电微带线由枝节加载谐振器和紧凑型微带低通滤波结构串联而成。枝节加载谐振器由L形微带线和E形微带线组成，L形微带线长度Lf为16mm(0.28λg2)，宽度W_in为4.5mm(0.078λg2)，末端枝节长度和E形微带线长枝节长度Lr1为10.3mm(0.178λg2)。紧凑型微带低通滤波结构串联位置离低频信号输入端的距离Bp为6mm(0.104λg2)。E形微带线长度Lr2为11.1mm(0.192λg2)，宽度We为1mm(0.017λg2)，E形微带线短枝节长度Lr3为3mm(0.052λg2)，宽度Wr3为1.3mm(0.022λg2)。紧凑型微带低通滤波结构的整体宽度W5为5mm(0.086λg2)，用于串联的微带线部分宽度W4为1mm(0.017λg2)，枝节末端加载的开路端长度W1为1.8mm(0.031λg2)，宽度W3为1mm(0.017λg2)，连接传输微带线和开路端的微带线宽度W2为0.5mm(0.009λg2)。
[0080] 结合图7，在所给的|S11|曲线中可以看出工作在微波频段的贴片天线反射系数低于‑10dB的工作频带为3.37GHz～3.62GHz，相对带宽7.14％，微波天线的反射系数中显示有两个明显零点。工作频带满足所需的3.4GHz～3.6GHz的N78频段。
[0081] 结合图8，在所给的|S22|曲线中可以看出工作在毫米波频段的基片集成波导背腔缝隙天线反射系数低于‑10dB的工作频带为24.33GHz～27.59GHz，相对带宽12.54％，毫米波天线的反射系数中显示有三个明显零点。工作频带满足所需的24.25GHz～27.5GHz的毫米波频段。
[0082] 结合图9，微波工作频带内天线的最大增益大于8dBi，带内增益曲线比较平稳。
[0083] 结合图10，毫米波工作频带内天线的最大增益大于18dBi，带内增益曲线比较平稳。
[0084] 结合图11，天线工作在微波频段时，在E面和H面内都能得到较为对称的辐射方向图。并且E面和H面的交叉极化均小于‑20dB，可见天线在微波工作频带内具有良好的辐射特性。
[0085] 结合图12，天线工作在毫米波频段时，在E面和H面内都能得到较为对称的辐射方向图。并且E面和H面的交叉极化均小于‑40dB，可见天线在毫米波工作频带内具有良好的辐射特性。
[0086] 结合图13，在微波频段时，天线的|S21|都低于‑125dB,可见天线在微波频段时两个端口之间具有良好的隔离度。
[0087] 结合图14，在毫米波频段时，天线的|S21|都低于‑60dB,可见天线在毫米波频段时两个端口之间具有良好的隔离度。
