[發明專利]一種CTS平板陣列天線

有效

• 申請號: 201710030209.6
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106887716B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 尤清春;黃季甫
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/50;H01Q15/24;H01Q21/06;H01P5/08;H01P1/16
• 代理公司: 33226 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 方小惠<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種CTS平板陣列天線，包括從上到下依次設置的極化層、輻射層、模式轉換層和饋電網絡層，其特征在于所述的饋電網絡層包括4ⁿ個H型單脊波導功分網絡和波導魔T，n為大于等于0的整數，

當n＝0時，所述的波導魔T設置在所述的H型單脊波導功分網絡的中心處；

當n≥1時，4ⁿ個所述的H型單脊波導功分網絡均勻分布形成k行×k列的第1級饋電網絡陣列，其中，將所述的第1級饋電網絡陣列中2行×2列的H型單脊波導功分網絡作為第1級H型單脊波導功分網絡單元，所述的第1級饋電網絡陣列包括4^n-1個第1級H型單脊波導功分網絡單元，每個所述的第1級H型單脊波導功分網絡單元中的4個H型單脊波導功分網絡的中點通過一個H型單脊波導功分網絡連接；連接4^n-1個所述的第1級H型單脊波導功分網絡單元中的4個H型單脊波導功分網絡的中點的H型單脊波導功分網絡構成j行×j列的第2級饋電網絡陣列，其中，將所述的第2級饋電網絡陣列中2行×2列的H型單脊波導功分網絡作為第2級H型單脊波導功分網絡單元，所述的第2級饋電網絡陣列包括4^n-1個第2級H型單脊波導功分網絡單元，每個所述的第2級H型單脊波導功分網絡單元中的4個H型單脊波導功分網絡的中點通過一個H型單脊波導功分網絡連接；以此類推，直至僅包括4個H型單脊波導功分網絡的第n-1級H型單脊波導功分網絡單元構成，所述的第n-1級H型單脊波導功分網絡單元中的4個H型單脊波導功分網絡的中點也通過一個H型單脊波導功分網絡連接，且所述的波導魔T設置在該H型單脊波導功分網絡的中心處；所述的第1級饋電網絡陣列中的每個H型單脊波導功分網絡的四個端口處分別設置有單脊波導-矩形波導轉換器；

所述的單脊波導-矩形波導轉換器包括第一矩形波導，所述的第一矩形波導內設置有第一矩形空腔，所述的第一矩形空腔的左側設置有E面臺階，所述的E面臺階的高度低于所述的第一矩形空腔的高度，所述的E面臺階與所述的第一矩形空腔的前側壁、后側壁和左側壁連接，所述的第一矩形空腔的右側設置有H面臺階，所述的H面臺階與所述的第一矩形空腔的右側壁和后側壁連接，所述的H面臺階的高度與所述的第一矩形空腔的高度相等，所述的第一矩形波導的上表面設置有與所述的第一矩形空腔相通的矩形波導口，所述的第一矩形波導的前側面上設置有單脊波導口，所述的單脊波導口與所述的第一矩形空腔連通，所述的單脊波導口的高度與所述的第一矩形空腔的高度相等，所述的單脊波導口的底面與所述的第一矩形空腔的底面位于同一平面上，所述的單脊波導口的底面設置有延伸到所述的第一矩形空腔底面上的脊階梯，所述的脊階梯包括依次連接第一矩形脊梁和第二矩形脊梁，所述的第一矩形脊梁的高度大于所述的第二矩形脊梁的高度，所述的第一矩形脊梁的高度小于所述的第一矩形空腔的高度，所述的單脊波導口用于連接所述的H型單脊波導功分網絡的端口。

2.根據權利要求1所述的一種CTS平板陣列天線，其特征在于所述的模式轉換層包括多個均勻間隔分布的1-4等幅同相功分器，所述的1-4等幅同相功分器包括第二矩形波導，所述的第二矩形波導內設置有第二矩形空腔，所述的第二矩形空腔的前側面和后側面的中部分別設置有第一匹配隔板，所述的第二矩形空腔的左側面和右側面的中部分別設置有第二匹配隔板，所述的第二矩形波導的上表面設置有與所述的第二矩形空腔相通的矩形波導輸入口，每個所述的第二匹配板的兩側對稱設置有矩形波導輸出口，所述的矩形波導輸出口從所述的第二矩形空腔的底面延伸到所述的第二矩形波導的底面。

3.根據權利要求2所述的一種CTS平板陣列天線，其特征在于位于同一側的兩個矩形波導輸入口的中心間距為W，其中，0.75λ₀<W<1.15λ₀，λ₀為CTS平板陣列天線的工作頻帶的中心頻率。

4.根據權利要求1所述的一種CTS平板陣列天線，其特征在于所述的輻射層包括多個均勻間隔分布的E面階梯喇叭。

5.根據權利要求1所述的一種CTS平板陣列天線，其特征在于所述的極化層包括介質基板、第一金屬層和第二金屬層，所述的第一金屬層包括刻蝕在所述的介質基板上表面且呈周期性分布的多個第一金屬條帶，所述的第二金屬層包括刻蝕在所述的介質基板下表面且呈周期性分布的多個第二金屬條帶，所述的第二金屬條帶的方向與所述的輻射層的輻射方向平行，所述的第一金屬條帶和所述的第二金屬條帶之間的夾角為45度。