[發明專利]寬帶單腔波導縫隙諧振天線

有效

• 申請號: 201410744296.8
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN104505595A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 張洪濤;汪偉;孫立春;金謀平;鄒永慶
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H01Q13/12
• 分類號: H01Q13/12;H01Q21/00;H01Q1/50
• 代理公司: 合肥金安專利事務所34114
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本發明屬于波導縫隙天線技術領域?，具體是一種寬帶單腔波導縫隙諧振天線。

本發明既可用于接收、也可用于發射無線電波。在軍事方面，可用作雷達系統的終端天線。在民用方面，可作為通信的基站天線、衛星地面移動終端天線等。

背景技術

寬帶天線在軍用和民用領域的應用越來越廣泛。同時，在電子設備的某些具體應用中，還有諸如：體積、重量、損耗和掃描角的特殊要求。

波導縫隙天線陣作為發射和接收電磁信號的天線，由于其效率高、結構強度高等優點，被廣泛應用于雷動和通訊領域。

對于波導縫隙諧振天線來說，帶寬受到單元數、截止波長和子陣數的影響，通常，諧振單元數越多則帶寬越窄。(馬增.哈馬達拉，波導并聯縫隙天線陣寬帶頻率限制，國際電氣與電子工程師協會-天線與傳播學報，Vol.?37,?1989,?pp:817-823./M.?Hamadallah,?Frequency?limitations?on?broad-band?performance?of?shunt?slot?arrays,?IEEE?Trans?Antenna?Propagation?Vol.?37,?1989,?pp:817-823.;?汪偉，齊美清，金謀平，“波導并聯縫隙諧振陣帶寬研究”，現代電子技術/增刊，2006.9，pp:178-180.；汪偉，鐘順時，齊美清，梁仙靈，背靠背脊波導饋電寬帶脊波導縫隙天線陣，微波與光技術快報，2005,?45(2):102-104/Wang?Wei,?Zhong?Shun-Shi,?Qi?Mei-Qing?and?Liang?Xian-Ling,?Broadband?ridged?waveguide?slot?antenna?array?fed?by?back-to-back?ridged?waveguide,?Mirowave?and?Optical?Tech.?Lett.,?2005,?45(2):102-104)。這些研究中，波導縫隙諧振陣帶寬拓展主要依賴于采用子陣設計方法，由功分器對各個子陣饋電激勵，從而達到降低單元數目的目的。這種采用子陣設計技術，采用波導功分器實現寬帶的方法，增加了天線剖面的高度，并且增加了天線的重量。

總之，就目前的波導縫隙諧振天線而言，要拓展其工作帶寬，主要依賴于采用子陣設計的方法，采用上下層疊的波導功分器對各個子陣饋電。在體積、重量、加工、成本等方面具有較大的劣勢，這在諸如機載和星載電子設備應用中尤為突出。

發明內容

本發明旨在提供一種具有良好的寬頻帶、低交叉極化特性、特別是天線高度壓縮、結構簡單的矩形波導寬邊縱向直輻射縫隙天線。

具體的技術解決方案如下：

寬帶單腔波導縫隙諧振天線包括橫截面為矩形的金屬波導管，所述金屬波導管的兩端分別為第一短路端和第二短路端，金屬波導管的寬邊沿長度方向的中心線兩側均布交錯排列設有輻射縫；

所述金屬波導管的寬邊還均布設有兩對以上的加載縫；每對加載縫以金屬波導管長度方向的中心線對稱，且分別位于金屬波導管的寬邊兩側的邊緣；作用在于增強波單腔導縫隙諧振天線的工作帶寬；

所述金屬波導管內中部設有饋電匹配塊；所述饋電匹配塊為板條狀，饋電匹配塊兩端的頂部分別設有向上凸起的連接塊，通過兩端的連接塊饋電匹配塊連接著金屬波導管的內腔頂面；饋電匹配塊的中間底部設有向下凸起的饋電塊，饋電塊連接著同軸連接器，同軸連接器的接線端伸至金屬波導管的底部外；同軸連接器通過饋電匹配塊給金屬波導管進行饋電；作用在于增加單腔波導縫隙諧振天線工作的駐抗帶寬。

所述的輻射縫的縫長SL為0.5????????????????????????????????????????????????，相鄰輻射縫之間的間距Ls為0.5，終端輻射縫距離波導終端端面的距離Lsh為0.25，輻射縫的縫寬為2mm，其中為中心頻率波導波長；所述加載縫的縫長CSL為0.25，加載縫的縫寬為2mm，其中為中心頻率自由空間波長；相鄰加載縫之間的間距為相鄰輻射縫之間的間距Ls的整數倍。

兩根以上的寬帶單腔波導縫隙諧振天線并聯連接組成寬帶單腔波導縫隙諧振天線陣。

本發明的有益技術效果體現在以下方面：

1、在傳統波導縫隙諧振天線上增設加載縫隙，增強了波導縫隙諧振天線的方向圖工作帶寬，方向圖工作帶寬由原來的2.6%增加到8.9%，減少了天線的重量，天線重量減少到原來的2/3，降低了天線的剖面高度，天線的剖面高度降低到原來的1/2；