[發明專利]一種旋轉布陣波導縫隙天線陣列及其制作方法

有效

• 申請號: 201710302483.4
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN106935981B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 吳迪;賀連星;李世舉
• 申請（專利權）人: 上海微小衛星工程中心
• 主分類號: H01Q13/10
• 分類號: H01Q13/10;H01Q1/50;H01Q21/29;H01Q21/00
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 李陽

本發明提供一種旋轉布陣波導縫隙天線陣列及其制作方法，本發明提供的旋轉布陣波導縫隙天線陣列包括至少兩根波導縫隙天線，相鄰所述波導縫隙天線之間夾角相同，且不等于0。

技術領域

本發明涉及天線領域，特別涉及旋轉布陣波導縫隙天線陣列及其制作方法。

背景技術

波導縫隙天線具有結構緊湊、占據空間小、輻射效率高、功率容量大、可靠性高等優點,通過控制波導縫隙天線的口徑分布,可以實現窄波束、賦形波束、低副瓣等特定功能，這些優點使得波導縫隙天線在相控陣雷達、星載天線等方面有著廣泛的應用。

在波導管的導體壁上開一條或數條窄縫，可使電磁波通過縫隙向外空間輻射，從而形成一種天線，這種天線稱為波導縫隙天線。在縫隙處，表面電流的一部分繞過縫隙，另一部分以位移電流的形式沿原方向流過縫隙，位移電流的電力線將向外空間輻射，這就是波導縫隙天線工作的基本原理。根據縫隙單元間距和饋電方式的不同，主要有諧振式縫隙陣和非諧振式縫隙陣兩類組陣形式。

以寬邊開縫的諧振式為例，波導管的截面為矩形，矩形兩組邊中較長的邊為寬邊，較窄的邊為窄邊，寬邊開縫指的是在波導管包括寬邊的導體壁上開縫，在一個矩形半高波導的寬邊上開縫，可以形成有規律的輻射特性。一般波導縫隙天線可以從波導寬邊的底部中間饋電，也可以從一邊端口饋電。因為一根波導上開有多個縫隙，分別作為輻射單元，因此單根波導縫隙天線可以認為是個一維線陣。單根波導的輻射特性也與一維線陣相似，諧振式波導縫隙指所有縫隙都得同一端口被激勵，所以最大輻射方向與天線軸線垂直。

將多條波導縫隙天線并排放置，可以組成平面波導縫隙天線陣列，每根波導獨立饋電，控制波導的饋電幅度，可以實現波束的一維掃描。由于諧振式波導縫隙天線中，同一個波導上的不同位置的縫隙相位是固定的，無法單獨控制，因此波導縫隙天線只有一維掃描能力。如果要實現方向圖的二維覆蓋，需要配合機械轉臺。

發明內容

本發明解決的問題是現有的平面波導縫隙天線陣列為實現方向圖二維覆蓋，需要配合機械轉臺轉動；為解決所述問題，本發明提供一種旋轉布陣波導縫隙天線陣列。

本發明提供的旋轉布陣波導縫隙天線陣列包括：至少兩根波導縫隙天線，相鄰所述波導縫隙天線之間夾角相同，且不等于0。

進一步，所述波導縫隙天線一端波導封閉形成短路，另外一端通過SMA同軸連接器饋電。

進一步，所述波導縫隙天線采用BJ100型號波導。

進一步，采用31根波導縫隙天線，所述波導縫隙天線的寬為10.668mm，高為5.328mm，縫隙寬度為1mm，縫隙間距為10.3mm，各偏置量不一在0.2mm-0.8mm之間，縫隙長度為7.5mm，數量為32個。相鄰波導縫隙天線之間的夾角為3°。

進一步，所述波導狹縫位于波導縫隙天線寬邊，排列方向相互平行。

本發明還提供所述的旋轉布陣波導縫隙天線陣列的制作方法，包括：

步驟一、提供至少兩個波導管，在所述波導管導體壁寬邊開狹縫，所有狹縫間距相等，相互平行，形成波導縫隙天線；

步驟二、將所述波導縫隙天線依次并列，形成波導縫隙天線陣列；

步驟三、將第一個波導縫隙天線之外所有波導縫隙天線繞波導縫隙天線陣列的軸線旋轉一個不等于0的角度；再將第一和第二個波導縫隙天線之外所有波導縫隙天線繞波導縫隙天線陣列的軸線旋轉同樣角度，直至最后一個波導縫隙天線繞波導縫隙天線陣列的軸線旋轉同樣角度；形成旋轉布陣波導縫隙天線陣列。

本發明還提供所述的旋轉布陣波導縫隙天線陣列的制作方法，包括：在一個矩形工裝上每根波導對應位置處開槽，使得單根波導可以以確定的角度安裝在工裝上，如此依次將每根波導安裝在工裝上，形成波導縫隙天線陣列。

本發明的優點包括：