[發明專利]一種基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線

在審

• 申請號: 201711328624.6
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108155462A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 王昊;榮志鵬;陳飛鴻;張耀丹
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q13/20;H01P9/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

本發明公開了一種基于標準矩形波導的大角度慢波線頻掃天線，包括從上至下依次設置的標準矩形波導慢波線、下層微帶、中間泡沫層和上層微帶，所述標準矩形波導慢波線、下層微帶、中間泡沫層和上層微帶四者相互平行，且下層微帶、中間泡沫層和上層微帶在底面的投影與標準矩形波導慢波線重合，所述標準矩形波導慢波線包括直線波導段和連接直線波導段的彎頭，所述彎頭為E面180°彎頭，所述直線波導段中心位置設置裂縫，縫隙的參數滿足泰勒加權分布。本發明具有的天線具有高增益、大角度掃描、低副瓣、高效率、低損耗、優良的輻射特性、結構緊湊，加工方便等優點，可通過結構參數的縮放，適用于微波和毫米波等不同波段。

技術領域

本發明屬于頻掃天線領域，具體涉及一種基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線。

背景技術

頻掃天線作為電掃天線的一種，具有波束指向和波束形狀變化快速、易于形成多個波束、結構簡單、成本低等優點，早在20世紀60年代就已裝備部隊，并得到廣泛應用。但由于頻掃天線的饋電一般采用慢波線串饋結構，比如：文獻1(倪晶.頻掃天線陣列多功能、高效率和高頻段的應用與研究[D].南京理工大學,2012.)此陣列采用一般的矩形波導形成慢波線結構,微帶貼片天線構成輻射單元,通過混合饋電結構實現下層波導慢波線至上層微帶貼片的能量耦合，實現了大角度掃描，具有波束指向和波束形狀變化快速、易于形成多個波束、結構簡單、成本低等優點，但未提及基于標準波導慢波線的E面180°波導彎頭的設計，以及相鄰縫之間相位調整的方法。文獻2(宋小弟,汪偉,金謀平,等.一種Ku波段混合饋電頻掃天線陣設計[J].電波科學學報,2016,31(2).)實現了大角度掃描，但未提出耦合縫對相位的影響，以及對相位修正的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于標準矩形波導的大角度慢波線頻掃天線。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于標準矩形波導的大角度慢波線頻掃天線，包括從上至下依次設置的標準矩形波導慢波線、下層微帶、中間泡沫層和上層微帶，所述標準矩形波導慢波線、下層微帶、中間泡沫層和上層微帶四者相互平行，且下層微帶、中間泡沫層和上層微帶在底面的投影與標準矩形波導慢波線重合，所述標準矩形波導慢波線包括直線波導段和連接直線波導段的彎頭，所述彎頭為E面180°彎頭，所述直線波導段中心位置設置裂縫，縫隙的參數滿足泰勒加權分布。

本發明與現有技術相比，其顯著優點是：1)本發明采用E面180°彎頭，降低了慢波線本身的駐波；2)本發明最上層微帶天線單元位于介質板下方，介質板起到天線罩的作用，不用外加天線罩，降低剖面，減小體積；3)本發明利用相鄰裂縫之間的導線長度修正相位，降低副瓣。

附圖說明

圖1是本發明基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線的結構圖，其中圖(a)為三維圖，圖(b)為分層結構圖。

圖2是本發明基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線的縫隙結構俯視圖。

圖3是本發明基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線的上層金屬微帶貼片層結構的俯視圖。

圖4是本發明基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線的下層金屬微帶貼片層結構的俯視圖。

圖5是本發明實施例基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線的最下層慢波線上縫隙長度尺寸曲線圖。

圖6是本發明實施例基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線的最下層慢波線上縫隙傾角角度曲線圖。

圖7是本發明實施例基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線的反射系數和傳輸系數曲線圖。

圖8是本發明實施例基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線的駐波曲線圖。

圖9是本發明實施例基于標準矩形波導的大角度混合饋電頻率掃描天線的隨頻率變化的歸一化輻射方向圖。