[發(fā)明專利]一種低交叉極化的雙極化波導縫隙陣天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110532261.8
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113451779A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 甘星洋
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州中雷電科科技有限公司
• 主分類號: H01Q13/10
• 分類號: H01Q13/10;H01Q1/36;H01Q5/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種低交叉極化的雙極化波導縫隙陣天線，包括垂直極化天線陣和水平極化天線陣，所述垂直極化天線陣包括垂直極化縫隙波導A、垂直極化縫隙波導B、垂直極化波同轉(zhuǎn)換和垂直極化波導負載，所述水平極化天線陣包括水平極化縫隙波導A、水平極化縫隙波導B、水平極化波同轉(zhuǎn)換和水平極化波導負載。本發(fā)明通過在水平極化縫隙波導上相鄰縫隙之間設計隔離臺階，起到了抑制交叉極化的作用；通過水平極化縫隙波導上的隔離臺階與垂直極化縫隙波導相接，對于水平極化縫隙波導，垂直極化縫隙波導起到了扼流槽的作用，從而也起到了抑制交叉極化的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及波導縫隙陣列天線技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種低交叉極化的雙極化波導縫隙陣天線。

背景技術(shù)

波導縫隙陣天線具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、易加工、易于實現(xiàn)高增益、低副瓣等優(yōu)點，廣泛應用于雷達及微波通訊領(lǐng)域。雙極化天線可以同時形成一對極化正交且具有相同頻率的電磁波，能夠交替或同時對兩種極化正交的線極化波進行發(fā)射或接收。

在偏振氣象雷達領(lǐng)域，雙極化天線作為雷達系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，可以為雙偏振雷達系統(tǒng)提供更多有用的回波信息和參數(shù)。

現(xiàn)有的雙偏振雷達天線主要為雙極化反射面天線和雙極化微帶陣列天線。雙極化反射面天線，利用伺服驅(qū)動天線來進行機械掃描，其波束形狀固定，掃描模式固化，無法適應當前氣象雷達的應用需求。雙極化微帶陣列天線，采用相控陣體制，通過雙極化微帶貼片天線單元組陣，具有優(yōu)越的波束重構(gòu)能力和靈活的波束掃描能力，但限于微帶貼片天線自身的帶寬性能以及串饋的饋電方式，無法同時滿足大型陣列天線高增益、低副瓣以及帶寬的使用需求。

雙極化波導縫隙陣天線具有賦形容易控制的優(yōu)點，易于實現(xiàn)高增益、低副瓣。但傳統(tǒng)的雙極化波導縫隙陣由于水平極化天線陣采用波導窄邊斜縫的方式，其交叉極化性能較差。尤其在進行大角度掃描時，交叉極化性能惡化明顯，嚴重影響了雷達系統(tǒng)的整體性能。為了滿足當前雙偏振雷達的系統(tǒng)需求，迫切需要一種低交叉極化性能且成本可控、易加工的雙極化波導縫隙陣天線。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低交叉極化的雙極化波導縫隙陣天線，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種低交叉極化的雙極化波導縫隙陣天線，包括垂直極化天線陣和水平極化天線陣，所述垂直極化天線陣包括垂直極化縫隙波導A、垂直極化縫隙波導B、垂直極化波同轉(zhuǎn)換和垂直極化波導負載，所述水平極化天線陣包括水平極化縫隙波導A、水平極化縫隙波導B、水平極化波同轉(zhuǎn)換和水平極化波導負載；

進一步的，所述垂直極化縫隙波導A為單脊形寬邊縱縫輻射波導，其一端與垂直極化波同轉(zhuǎn)換螺聯(lián)，另一端與垂直極化波導負載螺聯(lián)；

進一步的，所述垂直極化波同轉(zhuǎn)換為單脊形波導同軸轉(zhuǎn)換器，所述垂直極化波導負載為單脊形波導負載；

進一步的，所述垂直極化縫隙波導B也為單脊形寬邊縱縫輻射波導，其寬邊上的縫隙位置與垂直極化波導A為鏡像對稱關(guān)系，其余垂直極化波同轉(zhuǎn)換和垂直極化波導負載的連接方式與垂直極化波導A相同；

進一步的，所述水平極化縫隙波導A為矩形窄邊斜縫輻射波導，其一端與水平極化波同轉(zhuǎn)換螺聯(lián)，另一端與水平極化波導負載螺聯(lián)；

進一步的，所述水平極化波同轉(zhuǎn)換為矩形波導同軸轉(zhuǎn)換器，水平波導負載為矩形波導負載，與傳統(tǒng)窄邊斜縫輻射波導不同之處在于，水平極化縫隙波導的窄邊輻射壁以及兩個寬壁上加工有隔離臺階；

進一步的，所述隔離臺階位于水平極化縫隙波導上兩個相鄰輻射縫位置的中間，且每兩個相鄰輻射縫中間都加工有隔離臺階；

進一步的，所述水平極化縫隙波導B也因為矩形縫隙波導，其波導上的縫隙傾斜方向與水平極化波導A為鏡像對稱關(guān)系，其與水平極化波同轉(zhuǎn)換和水平極化波導負載的連接方式與水平極化縫隙波導A相同；

進一步的，所述垂直極化縫隙波導與水平極化縫隙波導相間安裝，所述水平極化縫隙波導上隔離臺階的下表面與垂直極化縫隙波導的上表面相接。