[發明專利]高效率圓極化波導縫隙線陣天線

有效

• 申請號: 201811533596.6
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109687156B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）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（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司
• 主分類號: H01Q13/22
• 分類號: H01Q13/22;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q15/24;H01Q21/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

本發明公開了一種高效率圓極化波導縫隙線陣天線，由輻射腔、類f字形圓極化器、線極化波導縫隙線陣、波導功分網絡、饋電波導變換段組成。類f字形圓極化器從上到下由斜45°類f字形槽和極化分離腔層疊構成。該天線各部分先分層機械加工，然后從上到下依次層疊裝配并真空焊接成一體。本發明采用線極化波導縫隙線陣激勵類f字形圓極化器的形式，在實現圓極化的同時，降低了天線的剖面高度，減小了天線的寬度。結合使用輻射腔結構，從而提高了天線的輻射效率。本發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。

技術領域

本發明屬于波導縫隙陣天線技術領域，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縫隙線陣天線。

背景技術

波導縫隙線陣天線具有高效率、高功率容量等優點，通過一維組陣能夠在較低的剖面內獲得高增益窄波束。在現有的加工水平下，通過改變波導縫隙的尺寸、位置等參數，容易實現波束副瓣控制，結合T/R組件還可以進行一維相控電掃描。因此，該類天線在各種雷達和通信系統中的應用十分廣泛。

然而，各類載荷中繼終端和SAR雷達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，現有的圓極化波導縫隙線陣天線由于圓極化器尺寸大、剖面高，因此難以同時滿足高效率、圓極化、低剖面和寬角掃描的要求。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術不足，提供一種兼具高效率、圓極化、低剖面、高功率容量優點，且適用于一維寬角掃描的波導縫隙線陣天線。

本發明的技術解決方案為：

高效率圓極化波導縫隙線陣天線，包括輻射腔、類f字形圓極化器、線極化波導縫隙線陣、波導功分網絡和饋電波導變換段；輻射腔、類f字形圓極化器、線極化波導縫隙線陣、波導功分網絡、饋電波導變換段先各自機械加工，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f字形圓極化器的圓周對稱中心在垂直方向上的投影重合。

所述類f字形圓極化器從上到下由斜45°類f字形槽和極化分離腔層疊構成，且極化分離腔的幾何中心與斜45°類f字形槽的圓周對稱中心在垂直方向上的投影重合，通過改變斜45°類f字形槽的尺寸能夠調節天線的軸比。

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

極化分離腔為矩形腔。

輻射腔、極化分離腔、線極化波導縫隙線陣和波導功分網絡的寬度相同，且斜45°類f字形槽垂直方向的投影位于極化分離腔內。

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

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

所述波導功分網絡通過Z字形縫隙對線極化波導縫隙線陣饋電，實現能量從波導功分網絡向線極化波導縫隙陣的傳輸。

一種波導縫隙相控陣天線，包括多個相控陣單元，所述相控陣單元采用高效率圓極化波導縫隙線陣天線實現。

本發明與現有技術相比的優點在于：