[實(shí)用新型]一種具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣單元與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520814891.4
• 申請(qǐng)日: 2015-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN205029021U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛玲瓏;張健軍;胡俊毅;王會(huì)華;黃理勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海航天測(cè)控通信研究所;上海航天衛(wèi)星應(yīng)用有限公司
• 主分類號(hào): H01Q13/06
• 分類號(hào): H01Q13/06;H01Q1/50;H01Q21/00
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于波導(dǎo)天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣單元與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

波導(dǎo)天線陣作為發(fā)射和接收電磁信號(hào)的天線，由于其效率高、易于加工和自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和通信領(lǐng)域。隨著需求的牽引，國(guó)內(nèi)為也已發(fā)展出多種形式的波導(dǎo)天線。

波導(dǎo)縫隙天線陣由于其口徑分布便于控制，易于實(shí)現(xiàn)低旁瓣電平，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，加工與安裝簡(jiǎn)便得以廣泛應(yīng)用，波導(dǎo)縫隙天線陣一般由許多開在矩形波導(dǎo)壁上的半波縫隙組成，有兩種形式：諧振式與非諧振式。諧振式縫隙陣的特點(diǎn)是相鄰縫隙間距為波導(dǎo)波長(zhǎng)的一半，各縫隙同相激勵(lì)，在波導(dǎo)末端配置短路活塞。工作頻率改變時(shí)，其間距不再等于波導(dǎo)波長(zhǎng)的一半，不能保持各縫同相激勵(lì)，天線匹配迅速惡化，因而這類縫隙陣的帶寬只有百分之幾，且單元數(shù)越大帶寬越窄。

非諧振式縫隙陣波導(dǎo)末端接匹配負(fù)載，波導(dǎo)中近似傳行波，天線能在較寬的頻段上保持良好的匹配。由于縫隙由行波激勵(lì)，具有線性相差，使波束最大方向偏離陣面法線方向，而且隨頻率變化。

根據(jù)以上介紹，諧振式波導(dǎo)縫隙天線陣帶寬較窄，不能滿足大帶寬的需求，非諧振式波導(dǎo)縫隙陣波束指向隨頻率變化，不適合相控陣中使用。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了展寬天線陣的帶寬、降低加工難度，本實(shí)用新型提供一種一體化設(shè)計(jì)的具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣單元與系統(tǒng)。

具體的技術(shù)解決方案如下：

具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣單元包括開口波導(dǎo)行饋天線和波導(dǎo)耦合器；

所述開口波導(dǎo)行饋天線包括波導(dǎo)口(輻射元)和波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)，所述波導(dǎo)口與所述波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)相連通。

所述波導(dǎo)耦合器包括射頻波導(dǎo)、耦合波導(dǎo)和矩形縫，所述射頻波導(dǎo)與所述耦合波導(dǎo)通過矩形縫連通，且所述矩形縫的底壁與所述射頻波導(dǎo)、所述耦合波導(dǎo)的底壁在一個(gè)平面內(nèi)；所述底壁是指朝向圖紙內(nèi)部的平面，而頂壁是朝向圖紙外部的平面。

所述波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)的輸入端與所述射頻波導(dǎo)的輸出端相連。

所述波導(dǎo)口為矩形；所述波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)由E面T型節(jié)級(jí)聯(lián)而成。

所述耦合波導(dǎo)的波導(dǎo)橫截面為矩形，所述耦合波導(dǎo)兩端均為封閉的短路端，采用同軸探針饋電。

所述射頻波導(dǎo)的橫截面為矩形，所述射頻波導(dǎo)一端為封閉的短路端，采用同軸探針饋電。

所述具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣系統(tǒng)包括至少兩個(gè)所述具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣單元，所述具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣單元之間是反向平行排列，相鄰兩個(gè)開口波導(dǎo)天線陣單元之間頂壁相對(duì)頂壁或者底壁相對(duì)底壁。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面：

1.本實(shí)用新型開口波導(dǎo)耦合天線陣單元與系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，改善了加工；

2.本實(shí)用新型開口波導(dǎo)耦合天線陣單元與系統(tǒng)采用非標(biāo)波導(dǎo)，減小尺寸，天線重量減輕了1/2；

3.本實(shí)驗(yàn)新型開口波導(dǎo)耦合天線陣單元與系統(tǒng)采用開口波導(dǎo)輻射形式，展寬了阻抗帶寬；

4.一體化設(shè)計(jì)加工的開口波導(dǎo)耦合天線陣單元與系統(tǒng)由腔體構(gòu)成，自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例中一種具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣單元的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為圖1實(shí)施例的正視圖。

圖3為圖1實(shí)施例的剖面圖。

圖4為圖1實(shí)施例的蓋板示意圖。

圖5為圖1實(shí)施例的主體示意圖。

圖6為本實(shí)用新型一實(shí)施例中一種具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣系統(tǒng)斜視圖。

圖7為圖6實(shí)施例的正視圖。

圖8為圖6實(shí)施例的后視圖。

圖9為圖6實(shí)施例的射頻口的VSWR測(cè)試結(jié)果圖。

圖10為圖6實(shí)施例的射頻口與定標(biāo)口間的耦合度測(cè)試結(jié)果圖。

圖11為圖6實(shí)施例的方向圖測(cè)試結(jié)果。

上圖中序號(hào)：11為波導(dǎo)口(輻射元)，1為開口波導(dǎo)行饋天線，2為波導(dǎo)耦合器，12為波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)，23為射頻波導(dǎo)，21為耦合波導(dǎo)，22為矩形縫，3為定標(biāo)口，4為射頻口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例是工作于Ka波段的32單元具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣單元，中心工作頻率f_中為35GHz，天線陣工作上邊頻f_高、下邊頻f_低分別是37GHZ、33GHZ。

參見圖1，具有定標(biāo)功能的開口波導(dǎo)天線陣單元由開口波導(dǎo)行饋天線1和波導(dǎo)耦合器2構(gòu)成。