[發(fā)明專利]一種抑制陣列柵瓣的角錐喇叭單元天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811340232.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN109361074B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗俊剛;胡岸勇;喬兆龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q21/08
• 分類號(hào): H01Q21/08;H01Q21/00;H01Q13/02;H01Q1/50;H01Q1/36
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 安麗

本發(fā)明公開了一種抑制陣列柵瓣的角錐喇叭單元天線，包括：至少兩個(gè)角錐喇叭單元天線和合路器；所述至少兩個(gè)角錐喇叭單元天線并排設(shè)置，所述至少兩個(gè)角錐喇叭單元天線與所述合路器連接。本發(fā)明的一種角錐喇叭天線將至少兩個(gè)角錐喇叭單元天線組合為一個(gè)具有常規(guī)口徑大小的角錐喇叭天線，各個(gè)角錐喇叭單元天線之間的間距縮短，能夠有效抑制陣列天線方向圖的柵瓣；并且能夠形成至少兩個(gè)緊湊的余弦分布口面場(chǎng)，使天線口面的電場(chǎng)分布更加均勻，從而得到更大的增益及波束效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抑制陣列柵瓣的角錐喇叭單元天線。

背景技術(shù)

毫米波的波長(zhǎng)位于微波和紅外之間，具有一定的穿透能力，能夠根據(jù)物體散射能量的大小區(qū)分具有不同物理屬性的物體，且空間分辨率較高，因而被廣泛應(yīng)用于遙測(cè)遙感、地理氣象、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、安檢安防和電子對(duì)抗等民用和軍用成像領(lǐng)域，在近年來受到了國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。在毫米波的應(yīng)用中可以結(jié)合角錐喇叭天線實(shí)現(xiàn)，角錐喇叭天線是一種應(yīng)用廣泛的微波天線，它的輻射場(chǎng)是由喇叭的口面尺寸與天線型式所決定的。如圖1所示，為適合各種場(chǎng)合的應(yīng)用，通常將工作在同一頻段的兩個(gè)或兩個(gè)以上的單個(gè)角錐喇叭天線，排列成天線陣列。但由于與天線陣列連接的接收機(jī)制造工藝水平的限制，接收機(jī)的體積較大，即使接收機(jī)緊密排布，也會(huì)導(dǎo)致各通道前端天線的排布間距過大，甚至?xí)笥谝槐恫ㄩL(zhǎng)。根據(jù)天線陣列理論，當(dāng)單元天線陣元間距大于一倍波長(zhǎng)時(shí)，陣列天線的方向圖中將出現(xiàn)柵瓣。

國(guó)內(nèi)專利CN200720059470公開了一種功分喇叭天線及陣列，該功分喇叭天線是在大口徑喇叭天線口面對(duì)喇叭口面進(jìn)行一段延伸形成一段矩形波導(dǎo)或方形波導(dǎo)，然后在一段矩形波導(dǎo)中直接加金屬薄片的方式將口面場(chǎng)分成更小的波導(dǎo)單元，信號(hào)是通過更小間距的矩形或方波導(dǎo)進(jìn)行輻射的。但用于分割電場(chǎng)的金屬薄片需要單獨(dú)加工，然后再與喇叭進(jìn)行裝配，因此在毫米波段應(yīng)用時(shí)會(huì)引入較大的誤差，使分割后的單元幅相不一致。并且由于天線口面的電場(chǎng)面(E面)上的電場(chǎng)幅度由分割金屬片向天線外壁方向下降的更劇烈，造成了口面場(chǎng)在電場(chǎng)面(E面)不均勻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種抑制陣列柵瓣的角錐喇叭單元天線，以解決現(xiàn)有角錐喇叭天線陣列成像質(zhì)量差的問題。

本發(fā)明技術(shù)解決方案之一，提供的一種抑制陣列柵瓣的角錐喇叭單元天線，包括：至少兩個(gè)角錐喇叭天線和合路器；

所述至少兩個(gè)角錐喇叭單元天線并排設(shè)置，所述至少兩個(gè)角錐喇叭單元天線與所述合路器連接。

所述至少兩個(gè)角錐喇叭單元天線沿所述角錐喇叭天線的E面并排設(shè)置。

所述合路器的饋電端口的尺寸為Ka波段的WR-28標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)口尺寸。

所述合路器內(nèi)設(shè)置有第一尖劈結(jié)構(gòu)，所述第一尖劈結(jié)構(gòu)的方向與所述合路器的饋電端口的極化方向垂直。

所述角錐喇叭天線包括相互扣合連接的第一部件和第二部件；

所述第一部件包括：第一凹槽和第二凹槽；所述第一凹槽的數(shù)量與所述角錐喇叭單元天線的數(shù)量相同，所述第一凹槽為所述角錐喇叭單元天線的內(nèi)腔，所述第二凹槽為所述合路器的內(nèi)腔；所述第一凹槽和第二凹槽相通，所述第一凹槽的兩側(cè)側(cè)壁從與所述第二凹槽相通的一端開始向兩側(cè)擴(kuò)張延伸，所述第一凹槽的底部從與所述第二凹槽相通的一端開始向下傾斜延伸；

所述第二部件包括：第三凹槽和第四凹槽；所述第三凹槽的數(shù)量與所述角錐喇叭單元天線的數(shù)量相同，所述第三凹槽為所述角錐喇叭單元天線的內(nèi)腔，所述第四凹槽為所述合路器的內(nèi)腔，所述第三凹槽和第四凹槽相通，所述第三凹槽的兩側(cè)側(cè)壁從與所述第四凹槽相通的一端開始向兩側(cè)擴(kuò)張延伸，所述第三凹槽的底部從與所述第四凹槽相通的一端開始向下傾斜延伸；

當(dāng)所述第一部件和所述第二部件相互扣合連接時(shí)，所述第一凹槽(31)和所述第三凹槽組合形成所述角錐喇叭單元天線，所述第二凹槽和所述第四凹槽組合形成所述合路器的波導(dǎo)通道。