[發(fā)明專利]一種Ka頻段的平板天線陣列

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410412631.4
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN104201477B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史永康;李鵬飛;王奇?zhèn)?/a>;劉昊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京遙測技術(shù)研究所;航天長征火箭技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01Q13/02
• 分類號(hào): H01Q13/02;H01Q21/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 安麗

1.一種Ka頻段的平板天線陣列，其特征在于包括：第一層波導(dǎo)功率分配網(wǎng)絡(luò)、第二層波導(dǎo)功率分配網(wǎng)絡(luò)、喇叭輻射器：其中第一層波導(dǎo)功率分配網(wǎng)絡(luò)和第二層波導(dǎo)功率分配網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)波導(dǎo)E面T形結(jié)構(gòu)級聯(lián)而成；喇叭輻射器的個(gè)數(shù)與波導(dǎo)E面T形結(jié)構(gòu)的數(shù)量相對應(yīng)；每個(gè)波導(dǎo)E面T形結(jié)構(gòu)有兩個(gè)輸出端，喇叭輻射器有兩個(gè)輸入端；

喇叭輻射器的兩個(gè)波導(dǎo)輸入端分別連接第一層波導(dǎo)功率分配網(wǎng)絡(luò)與第二層波導(dǎo)功率分配網(wǎng)絡(luò)中波導(dǎo)E面T形結(jié)構(gòu)的輸出端口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ka頻段的平板天線陣列，其特征在于：所述喇叭輻射器包括喇叭輻射器端口(1)、喇叭輻射器側(cè)壁(2)、喇叭輻射器饋電端口(3)、波導(dǎo)正交模耦合器(4)、第一調(diào)諧塊(5)、方波導(dǎo)側(cè)壁饋電端口(6)、側(cè)壁波導(dǎo)(7)、第二調(diào)諧塊(8)、方波導(dǎo)底面饋電端口(9)、彎波導(dǎo)(10)、彎波導(dǎo)調(diào)諧塊(11)；

喇叭輻射器端口(1)位于喇叭輻射器側(cè)壁(2)的前段；喇叭輻射器饋電端口(3)的一端與喇叭輻射器側(cè)壁(2)的后端相連；喇叭輻射器饋電端口(3)的另一端與波導(dǎo)正交模耦合器(4)的一端相連；

第一調(diào)諧塊(5)位于波導(dǎo)正交模耦合器(4)內(nèi)；緊貼在波導(dǎo)正交模耦合器(4)與喇叭輻射器饋電端口(3)相連一端的對側(cè)端的內(nèi)表面以及波導(dǎo)正交模耦合器(4)的側(cè)壁內(nèi)表面；

第一調(diào)諧塊(5)所在的波導(dǎo)正交模耦合器(4)的側(cè)壁的對側(cè)壁與方波導(dǎo)側(cè)壁饋電端口(6)的一端相連；波導(dǎo)正交模耦合器(4)與喇叭輻射器饋電端口3相連一端的對側(cè)端與方波導(dǎo)底面饋電端口(9)的一端相連；

側(cè)壁波導(dǎo)(7)與方波導(dǎo)側(cè)壁饋電端口(6)的另一端相連用于通過方波導(dǎo)側(cè)壁饋電端口(6)為波導(dǎo)正交模耦合器(4)饋電；側(cè)壁波導(dǎo)(7)寬邊所在平面平行于波導(dǎo)正交模耦合器(4)的側(cè)壁所在平面；

第二調(diào)諧塊(8)緊貼在側(cè)壁波導(dǎo)(7)與方波導(dǎo)側(cè)壁饋電端口(6)相連端的對側(cè)端的內(nèi)表面以及側(cè)壁波導(dǎo)(7)輸入端口的對側(cè)端的內(nèi)表面；第二調(diào)諧塊(8)長度與側(cè)壁直波導(dǎo)(7)的寬邊長度相同；

彎波導(dǎo)(10)為彎折波導(dǎo)；彎波導(dǎo)(10)與方波導(dǎo)底面饋電端口(9)的另一端相連用于通過方波導(dǎo)底面饋電端口(9)為波導(dǎo)正交模耦合器(4)饋電；彎波導(dǎo)(10)窄邊所在的平面與波導(dǎo)正交模耦合器(4)的側(cè)壁所在平面垂直；

彎波導(dǎo)調(diào)諧塊(11)為立方體結(jié)構(gòu)，緊貼彎波導(dǎo)(10)的彎折處的內(nèi)表面，彎波導(dǎo)調(diào)諧塊(11)底面緊貼彎波導(dǎo)(10)的底面，調(diào)諧塊(11)的一頂角與彎波導(dǎo)的一個(gè)底角重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Ka頻段的平板天線陣列，其特征在于：所述波導(dǎo)E面T形結(jié)構(gòu)包括輸入波導(dǎo)(12)，輸出波導(dǎo)(13)，調(diào)諧結(jié)構(gòu)(14)；

輸入波導(dǎo)(12)以一定形式與輸出波導(dǎo)(13)相互連接，并且輸出波導(dǎo)(14)兩端關(guān)于輸入波導(dǎo)(12)的中心線對稱；

調(diào)諧結(jié)構(gòu)(14)為位于輸出波導(dǎo)(13)表面的凹陷結(jié)構(gòu)，其位于輸出波導(dǎo)(13)與輸入波導(dǎo)(12)連接位置對側(cè)的表面上；

每級波導(dǎo)E面T形結(jié)構(gòu)工作在主模模式；所述調(diào)諧結(jié)構(gòu)(14)為立方體凹陷結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種Ka頻段的平板天線陣列，其特征還在于：所述輸入波導(dǎo)(12)與輸出波導(dǎo)(13)相互連接的形式分為三種：

(a)所述輸入波導(dǎo)立方體結(jié)構(gòu)，輸入波導(dǎo)(12)與輸出波導(dǎo)(13)垂直連接，并在輸出波導(dǎo)(13)端口的表面添加調(diào)諧臺(tái)階(15)，調(diào)諧臺(tái)階(15)位于調(diào)諧結(jié)構(gòu)(14)所在的輸出波導(dǎo)(13)表面一側(cè)；所述調(diào)諧結(jié)構(gòu)(14)的長為波長，高為十分之一波長，寬為輸出波段寬度；所述調(diào)諧臺(tái)階15的寬為輸出波段寬度，高約為十分之一波長；

(b)所述輸入波導(dǎo)(12)為異形結(jié)構(gòu)，其外輪廓線由兩段相互外切的四分之一圓弧連接組成；同時(shí)在輸出波導(dǎo)(13)與輸入波導(dǎo)(12)的連接位置加入新的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(16)；所述調(diào)諧結(jié)構(gòu)(14)的長約為二分之一波長，高約為十分之一波長，所述調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(16)的寬為輸出波段寬度，高約為十分之一波長；

(c)所述輸入波導(dǎo)梯形結(jié)構(gòu)，輸入波導(dǎo)(12)以非垂直的角度與輸出波導(dǎo)(13)相互連接所述調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(16)的寬為輸出波段寬度，高約為十分之一波長；所述調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(14)的長約為二十分之一波長，寬為輸出波段寬度，高約為二十分之一波長。