[發明專利]一種波導饋電縫隙天線

有效

• 申請號: 201210201077.6
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN102709679A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 王清源;譚宜成;吳濤
• 申請（專利權）人: 成都賽納賽德科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q13/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發明涉及一種波導饋電縫隙天線，?特別是一種由高矮相間的矩形波導組成的緊湊型波導饋電縫隙天線。

背景技術

波導饋電的縫隙天線可以實現朝向大平片單側的輻射。波導中傳輸TE10模，波導的寬帶L必須大于二分之一波長（以傳遞能量）而又小于波長（以抑制高次模的傳輸）。沿寬度方向水平伸展的縫隙，在導體片的法向方向上輻射垂極化波。這種波導饋電縫隙天線的關鍵是實現輸入矩形波導與縫隙（即輻射端口）的阻抗匹配。傳統的做法是在高度方向漸變，或者在二者之間添加四分之一波長阻抗變換器，進而可以實現阻抗匹配。為了展寬工作頻帶，國內外的普遍做法是添加多節阻抗變換器，理論上講，多節變換器的級數越多，其匹配頻帶越寬，因n節變換器有n個變換段、（n+1）個連接面，相應地有（n+1）個反射波，這些反射波返回到始端時，彼此以一定的相位（取決于其行程差）和幅度相疊加，振幅很小、相位各異的眾多反射波疊加的結果總會有一些波彼此抵消或部分抵消，從而使總反射波在較寬的頻帶內保持較小的值。這種變換器的主要缺點是頻帶增寬的同時，尺寸的增大和成本的提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構緊湊的波導饋電縫隙天線，其尺寸小，成本低。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種波導饋電縫隙天線，包括輸入矩形波導，輻射端口，?以及連接二者的至少2節連接矩形波導段，所述連接矩形波導段兩兩相互連接，輸入矩形波導的高度大于輻射端口的高度；所述連接矩形波導段的長度為B，在工作頻段的最高頻率處，該連接矩形波導段的TE10模的波導波長C，?B≤C?/6。

因為B≤C?/6，所以本發明的結構更加緊湊。

與輸入矩形波導相連的連接矩形波導段的高度小于輸入矩形波導的高度。

與輻射端口相連的連接矩形波導段的高度大于輻射端口的高度。

將連接矩形波導段分別與輸入矩形波導和輻射端口形成高度差，可形成電容結構。

從輸入矩形波導向輻射端口方向，所有的連接矩形波導段的高度高矮相間，相鄰的兩個連接矩形波導段存在高度之差A，A≥30%。即在相鄰兩個連接矩形波導段中，靠近輸入矩形波導的連接矩形波導段的高度比靠近輻射端口的連接矩形波導段的高度低，即他們之間存在高度差，其高度差為A。為了減少連接矩形波導段的節數，達到小型化阻抗變換器設計的目的，其中相鄰的兩個連接矩形波導段的高度差必須有個較大的值，形成一個突變，從而需要的連接矩形波導段的節數即會減少。經過實驗研究得出，高度差A為30%時，為較佳狀態，即靠近輸入矩形波導的連接矩形波導段的高度比靠近輻射端口的連接矩形波導段的高度低30%。圖4為節數與高度差的對比表，本發明中的高度差A為30%時，出現突變現象，即連接矩形波導段的節數變小，在高度差A為10%到30%之間時，使用的連接矩形波導段的節數基本都在十幾節以上，當高度差A為30%時，節數變為4節，同時其他參數不受影響，因此高度差A≥30%時，有利于波導阻抗變換器的小型化設計。

進一步的，為了減小本發明的體積，從輸入矩形波導向輻射端口方向，較高的連接矩形波導段從高度的方向向軸向彎折?。其中軸向為輸入矩形波導指向輻射端口方向或輻射端口指向輸入矩形波導方向。

進一步的，本發明還可使得所有的連接矩形波導段從高度的方向向軸向彎折。這樣，較高的連接矩形波導段形成彎曲結構，這樣相比本發明中的連接矩形波導段不彎曲的情況下，體積更小。

進一步的，為了使得本發明方便加工，可進行大批量的生產，所述輸入矩形波導、輻射端口方向，以及連接矩形波導段的寬度相同。

本發明的工作原理：電磁波信號從輸入矩形波導進入，在連接矩形波導段中的不連續性處，將會產生反射波，這些反射波返回到變換器始端時，彼此以一定的相位（取決于其行程差）和幅度相疊加，振幅較大、相位各異的眾多反射波相互疊加的結果總會有一些波彼此抵消或部分抵消，從而使總反射波在較寬的頻帶內保持較小的值。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：各矩形波導的連接面存在較大的不連續性，使本發明可以在頻帶內滿足對一定反射系數的設計要求，并且連接矩形波導段的長度小于工作頻帶最高工作頻率處該連接波導段的主模TE10模的波導波長的1/6。

附圖說明

圖1為本發明的縱向剖面圖。

圖2為圖1的完全對稱情況示意圖。

圖3為圖1其中一個比較高的波導從高度方向向軸向彎折的示意圖。

圖4為節數與高度差的對比表。

圖5為波導饋電縫隙天線的體積與連接矩形波導段長度關系表。