[發(fā)明專(zhuān)利]高效率圓極化波導(dǎo)縫隙線陣天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811533596.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109687156B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷勝明;丁克乾;徐磊;楊雨田;孟明霞;史永康;劉斌;陳筠力
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京遙測(cè)技術(shù)研究所;航天長(zhǎng)征火箭技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q13/22
• 分類(lèi)號(hào): H01Q13/22;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q15/24;H01Q21/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專(zhuān)利中心 11009
• 代理人: 張輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種高效率圓極化波導(dǎo)縫隙線陣天線，由輻射腔、類(lèi)f字形圓極化器、線極化波導(dǎo)縫隙線陣、波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)、饋電波導(dǎo)變換段組成。類(lèi)f字形圓極化器從上到下由斜45°類(lèi)f字形槽和極化分離腔層疊構(gòu)成。該天線各部分先分層機(jī)械加工，然后從上到下依次層疊裝配并真空焊接成一體。本發(fā)明采用線極化波導(dǎo)縫隙線陣激勵(lì)類(lèi)f字形圓極化器的形式，在實(shí)現(xiàn)圓極化的同時(shí)，降低了天線的剖面高度，減小了天線的寬度。結(jié)合使用輻射腔結(jié)構(gòu)，從而提高了天線的輻射效率。本發(fā)明可作為單天線使用，也可用作一維寬角掃描線陣天線陣元。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于波導(dǎo)縫隙陣天線技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高效率、圓極化、低剖面、可用于一維寬角掃描的波導(dǎo)縫隙線陣天線。

背景技術(shù)

波導(dǎo)縫隙線陣天線具有高效率、高功率容量等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)一維組陣能夠在較低的剖面內(nèi)獲得高增益窄波束。在現(xiàn)有的加工水平下，通過(guò)改變波導(dǎo)縫隙的尺寸、位置等參數(shù)，容易實(shí)現(xiàn)波束副瓣控制，結(jié)合T/R組件還可以進(jìn)行一維相控電掃描。因此，該類(lèi)天線在各種雷達(dá)和通信系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛。

然而，各類(lèi)載荷中繼終端和SAR雷達(dá)往往要求天線兼具高效率、圓極化、低剖面、高功率容量、可寬角相控電掃描等特性，現(xiàn)有的圓極化波導(dǎo)縫隙線陣天線由于圓極化器尺寸大、剖面高，因此難以同時(shí)滿足高效率、圓極化、低剖面和寬角掃描的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種兼具高效率、圓極化、低剖面、高功率容量?jī)?yōu)點(diǎn)，且適用于一維寬角掃描的波導(dǎo)縫隙線陣天線。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：

高效率圓極化波導(dǎo)縫隙線陣天線，包括輻射腔、類(lèi)f字形圓極化器、線極化波導(dǎo)縫隙線陣、波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)和饋電波導(dǎo)變換段；輻射腔、類(lèi)f字形圓極化器、線極化波導(dǎo)縫隙線陣、波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)、饋電波導(dǎo)變換段先各自機(jī)械加工，然后從上到下依次層疊裝配并真空焊接成一體。

所述輻射腔為矩形腔，且矩形腔的幾何中心與類(lèi)f字形圓極化器的圓周對(duì)稱(chēng)中心在垂直方向上的投影重合。

所述類(lèi)f字形圓極化器從上到下由斜45°類(lèi)f字形槽和極化分離腔層疊構(gòu)成，且極化分離腔的幾何中心與斜45°類(lèi)f字形槽的圓周對(duì)稱(chēng)中心在垂直方向上的投影重合，通過(guò)改變斜45°類(lèi)f字形槽的尺寸能夠調(diào)節(jié)天線的軸比。

當(dāng)天線工作在右旋圓極化時(shí)，斜45°類(lèi)f字形槽由相互正交且相同厚度的一字形金屬槽和反Z字形金屬槽構(gòu)成；當(dāng)天線工作在左旋圓極化時(shí)，斜45°類(lèi)f字形槽由相互正交且相同厚度的一字形金屬槽和Z字形金屬槽構(gòu)成。

極化分離腔為矩形腔。

輻射腔、極化分離腔、線極化波導(dǎo)縫隙線陣和波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)的寬度相同，且斜45°類(lèi)f字形槽垂直方向的投影位于極化分離腔內(nèi)。

所述線極化波導(dǎo)縫隙線陣采用矩形波導(dǎo)縫隙線陣的形式，矩形波導(dǎo)縫隙線陣的縫隙偏離類(lèi)f字形圓極化器中心一定距離，通過(guò)改變縫隙尺寸和位置可以調(diào)節(jié)天線的工作頻率和駐波比。

所述線極化波導(dǎo)縫隙線陣采用脊波導(dǎo)縫隙線陣的形式，脊波導(dǎo)縫隙線陣的縫隙偏離類(lèi)f字形圓極化器中心一定距離，通過(guò)改變縫隙尺寸和位置可以調(diào)節(jié)天線的工作頻率和駐波比。

所述波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)通過(guò)Z字形縫隙對(duì)線極化波導(dǎo)縫隙線陣饋電，實(shí)現(xiàn)能量從波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)向線極化波導(dǎo)縫隙陣的傳輸。

一種波導(dǎo)縫隙相控陣天線，包括多個(gè)相控陣單元，所述相控陣單元采用高效率圓極化波導(dǎo)縫隙線陣天線實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：