[發(fā)明專利]一種圓極化波導(dǎo)縫隙天線及其設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610052970.5
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105633587B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪濤;汪偉;金謀平;鄒永慶;孫立春;鄭治
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類號: H01Q13/22
• 分類號: H01Q13/22;H01Q21/00
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 方榮肖

1.一種圓極化波導(dǎo)縫隙天線，其包括金屬波導(dǎo)管(1)，金屬波導(dǎo)管(1)的管壁上開設(shè)有若干縱向直縫隙(2)、和若干縱向直縫隙(2)相對應(yīng)且均為對稱傾斜縫隙的若干成對的橫向直縫隙(3)；若干縱向直縫隙(2)相互平行且沿平行于金屬波導(dǎo)管(1)的延伸方向設(shè)置，若干成對的橫向直縫隙(3)中的每對橫向直縫隙(3)相互平行，且若干成對的橫向直縫隙(3)中的每對橫向直縫隙(3)沿垂直于金屬波導(dǎo)管(1)的延伸方向設(shè)置；其特征在于：金屬波導(dǎo)管(1)為中空金屬波導(dǎo)管，且在沿金屬波導(dǎo)管(1)延伸方向的同一側(cè)面上設(shè)有平行的兩排靠背波導(dǎo)壁(10)，同排上的靠背波導(dǎo)壁(10)間隔設(shè)置；每個(gè)靠背波導(dǎo)壁(10)上開設(shè)有一對橫向直縫隙(3)，每對橫向直縫隙(3)切割入靠背波導(dǎo)壁(10)兩側(cè)的波導(dǎo)壁；在同排的靠背波導(dǎo)壁(10)上，相鄰兩個(gè)靠背波導(dǎo)壁(10)之間開設(shè)有一個(gè)縱向直縫隙(2)，兩排縱向直縫隙(2)偏離金屬波導(dǎo)管(1)的中心線；同排上的縱向直縫隙(2)與成對的橫向直縫隙(3)間隔設(shè)置，兩排之間的縱向直縫隙(2)與成對的橫向直縫隙(3)也間隔設(shè)置；兩排縱向直縫隙(2)的中心和相應(yīng)一對的橫向直縫隙(3)的中心處于金屬波導(dǎo)管(1)呈“L”形的同一橫截面內(nèi)。

2.如權(quán)利要求1所述的圓極化波導(dǎo)縫隙天線，其特征在于，兩排靠背波導(dǎo)壁(10)之間也交錯(cuò)設(shè)置，使在具有靠背波導(dǎo)壁(10)的位置，金屬波導(dǎo)管(1)的橫截面呈“L”形。

3.如權(quán)利要求2所述的圓極化波導(dǎo)縫隙天線，其特征在于，金屬波導(dǎo)管(1)滿足以下條件：

金屬波導(dǎo)管(1)的底面波導(dǎo)壁的寬度(a)小于0.7波長；

靠背波導(dǎo)壁(10)的寬度(b)小于0.35波長；

金屬波導(dǎo)管(1)的底面波導(dǎo)壁的高度(ah)小于0.5波長；

靠背波導(dǎo)壁(10)的高度(bh)為0.25波長。

4.如權(quán)利要求1所述的圓極化波導(dǎo)縫隙天線，其特征在于，金屬波導(dǎo)管(1)的一端(5)為天線輸入口，另一端(6)設(shè)置為封閉短路或接匹配負(fù)載。

5.如權(quán)利要求1所述的圓極化波導(dǎo)縫隙天線，其特征在于，金屬波導(dǎo)管(1)上的若干縱向直縫隙(2)等間距設(shè)置，若干成對的橫向直縫隙(3)等間距設(shè)置，且相鄰兩對橫向直縫隙(3)的間隔長度與相鄰兩個(gè)縱向直縫隙(2)的間隔長度相同。

6.如權(quán)利要求1所述的圓極化波導(dǎo)縫隙天線，其特征在于，金屬波導(dǎo)管(1)的材料為金屬材料，或?yàn)楸砻驽兘饘俚膹?fù)合材料。

7.一種圓極化波導(dǎo)縫隙天線的設(shè)計(jì)方法，用于設(shè)計(jì)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的圓極化波導(dǎo)縫隙天線，其特征在于，包括：

根據(jù)頻率范圍、結(jié)構(gòu)限制的空間范圍和最低頻率下的主模傳輸要求確定金屬波導(dǎo)管(1)的截面尺寸；

根據(jù)截面尺寸確定金屬波導(dǎo)管(1)上縱向直縫隙(2)和橫向直縫隙(3)的設(shè)置參數(shù)；

根據(jù)所述截面尺寸和所述設(shè)置參數(shù)制造圓極化波導(dǎo)縫隙天線。

8.如權(quán)利要求7所述的圓極化波導(dǎo)縫隙天線的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，根據(jù)頻率范圍、結(jié)構(gòu)限制的空間范圍和最低頻率下的主模傳輸要求確定金屬波導(dǎo)管(1)的截面尺寸包括：

金屬波導(dǎo)管(1)的底面波導(dǎo)壁的寬度(a)小于0.7波長；

靠背波導(dǎo)壁(10)的寬度(b)小于0.35波長；

金屬波導(dǎo)管(1)的底面波導(dǎo)壁的高度(ah)小于0.5波長；

靠背波導(dǎo)壁(10)的高度(bh)為0.25波長。

9.如權(quán)利要求8所述的圓極化波導(dǎo)縫隙天線的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，根據(jù)截面尺寸確定金屬波導(dǎo)管(1)上縱向直縫隙(2)的設(shè)置參數(shù)包括：

縱向直縫隙(2)的長度L_s由下式確定：L_s＝0.45λ₀；

縱向直縫隙(2)的寬度W_s由下式確定：0.1λ₀≤W_s≤0.125λ₀。

10.如權(quán)利要求8所述的圓極化波導(dǎo)縫隙天線的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，根據(jù)截面尺寸確定金屬波導(dǎo)管(1)上橫向直縫隙(3)的設(shè)置參數(shù)包括：

在對稱傾斜縫隙中：L2≤bh，L1＝b+2*t，縫隙尺寸總長度L1+L2*2為0.45λ₀，其中，位于上L形波導(dǎo)靠背波導(dǎo)壁(10)頂面上的縫隙長度為L1，位于L形波導(dǎo)靠背波導(dǎo)壁(10)兩側(cè)金屬壁的長為L2。