[發(fā)明專利]薄基片幅度校正槽線差波束平面喇叭天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310616381.1
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103594805A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 趙洪新;殷曉星;鄧陽
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01Q13/02
• 分類號: H01Q13/02
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

技術領域

????本發(fā)明涉及一種喇叭天線，尤其是一種薄基片幅度校正槽線差波束平面喇叭天線。?

背景技術

????喇叭天線在衛(wèi)星通信、地面微波鏈路及射電望遠鏡等系統(tǒng)中有著廣泛的應用。但是，三維喇叭天線的巨大幾何尺寸制約了其在平面電路中的應用和發(fā)展。近年來，基片集成波導技術的提出和發(fā)展很好的促進了平面喇叭天線的發(fā)展。基片集成波導有尺寸小、重量輕、易于集成和加工制作等優(yōu)點。基于基片集成波導的平面的基片集成波導平面喇叭天線除了具有喇叭天線的特點外，還很好的實現了喇叭天線的小型化、輕型化，而且易于集成在微波毫米波平面電路中。傳統(tǒng)的基片集成波導平面喇叭天線的有一個限制，天線喇叭口基板的厚度要大于十分之一工作波長，天線才能有較好的輻射性能，不然由于反射，天線里的能量輻射不出去。這樣就要求天線基板的厚度不能太薄，在L波段等較低頻段要滿足這個要求更是十分困難，很厚的基板不僅體積和重量很大，抵消了集成的優(yōu)點，而且還增加了成本。另外這些天線輻射場的極化方向一般都是垂直于介質基板，而有些應用需要輻射場的極化平行于介質基板。已有的一些天線在平面喇叭天線前面加載貼片改善薄基片平面喇叭天線的輻射，但加載的貼片尺寸較大，而且工作頻帶較窄。通常為了實現差波束，需要采用特別的饋電裝置，這些饋電裝置或者在平面電路中不易實現，或者是窄帶的移相電路。另外傳統(tǒng)的基片集成波導平面喇叭天線的增益相對比較低，其原因在于由于喇叭口不斷的張開，導致電磁波傳播到喇叭口徑面時電場強度的幅度分布不均勻，輻射方向性和增益降低，使得構成的差波束天線的零深較淺且斜率較低，影響雷達的測向精度。目前已有采用介質加載、介質棱鏡等方法，矯正喇叭口徑場，但是這些方法都只能改善相位分布的一致性，不能改善幅度分布的均勻性，而且這些相位校準結構增加了天線的整體結構尺寸。?

發(fā)明內容

????技術問題：本發(fā)明的目的是提出一種薄基片幅度校正槽線差波束平面喇叭天線，該天線輻射場的極化方向與介質基板平行，可以使用非常薄的介質基板制造，在基板的電厚度很薄的情況下，依然具有優(yōu)良的輻射性能，而且該平面喇叭天線可以矯正天線口徑面上電磁波幅度分布的不一致，增加天線差波束的零深及提高天線差波束的斜率。?

技術方案：本發(fā)明的薄基片幅度校正槽線差波束平面喇叭天線，其特征在于該天線包括設置在介質基板上的微帶饋線、基片集成喇叭天線和多個槽線喇叭；所述微帶饋線的第一端口是該天線的輸入輸出端口，微帶饋線的第二端口與基片集成喇叭天線相接；基片集成喇叭天線由位于介質基板一面的第一金屬平面、位于介質基板另一面的第二金屬平面和穿過介質基板連接第一金屬平面和第二金屬平面的兩排金屬化過孔喇叭側壁組成，基片集成喇叭天線的兩排金屬化過孔喇叭側壁之間的寬度逐漸變大，形成一個喇叭形張口，張口的末端是基片集成喇叭天線的口徑面；基片集成喇叭天線中有奇數個金屬化過孔陣列連接第一金屬平面和第二金屬平面，金屬化過孔陣列的頭端在基片集成喇叭天線內部，金屬化過孔陣列的尾端在基片集成喇叭天線的口徑面上；在金屬化過孔陣列中有一個中間金屬化過孔陣列把基片集成喇叭天線分成對稱的左半天線和右半天線兩部分；相鄰的兩個金屬化過孔陣列、或者是一個金屬化過孔陣列與其相鄰的一排金屬化過孔喇叭側壁，與第一金屬平面和第二金屬平面構成介質填充波導；在基片集成喇叭天線的口徑面上，每個介質填充波導的寬度相等，在口徑面外每個介質填充波導接有一個槽線喇叭。?

微帶饋線的導帶與第一金屬平面相接，微帶饋線的接地面與第二金屬平面相接。?

所述的金屬化過孔陣列的形狀由一條或多條曲線構成的折線，相鄰的兩條曲線通過共同的頂點連接，折線的一條曲線的形狀可以是直線、弧線或其它曲線。?

介質填充波導的寬度要使得電磁波可以在其中傳播而不被截止。?

選擇金屬化過孔陣列的頭端以及頂點在基片集成喇叭天線內部的位置，使得在每個介質填充波導中傳輸的電磁波功率相等。?

每個槽線喇叭在位于介質基板的兩面分別有第一輻射貼片和第二輻射貼片，槽線喇叭的第一輻射貼片與基片集成喇叭天線的第一金屬平面相連，槽線喇叭的第二輻射貼片與基片集成喇叭天線的第二金屬平面相連，第一輻射貼片的斜邊和第二輻射貼片的斜邊逐漸張開形成喇叭形的開口。?