[發明專利]一種寬帶雙極化波導縫隙天線單元

有效

• 申請號: 202110553349.8
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113285215B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 宋國棟;林幼權;孫紅兵;梁志偉;糜健
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/52
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理有限公司 11457
• 代理人: 李硯明

本發明涉及一種寬帶雙極化波導縫隙天線單元，包括窄邊直縫水平極化波導縫隙天線和寬帶共線縫垂直極化波導縫隙天線；窄邊直縫水平極化波導縫隙天線和寬帶共線縫垂直極化波導縫隙天線共面嵌套設置。本發明中波導縫隙天線由寬帶共線縫垂直極化波導縫隙天線和窄邊直縫水平極化波導縫隙天線共面嵌套組成，極大節約空間；且使兩種交叉極化電平較普通波導縫隙天線有極大改善，有效抑制了寄生副瓣的產生，大幅提高雙極化波導縫隙天線的極化端口隔離度。

技術領域

本發明涉及波導天線技術領域，具體涉及一種寬帶雙極化波導縫隙天線單元。

背景技術

目前，雷達系統隨著需求的引導，正朝著高分辨率、多極化和多模式方向發展，作為雷達系統關鍵分系統之一的天線，需要具有寬帶、多極化和低交叉極化等功能。波導縫隙天線具有效率高、體積小、重量輕、結構緊湊，易獲得高增益，在雷達和微波通信系統中獲得了廣泛的應用。鑒于多極化可以提供豐富的目標特性，增加目標識別、分類和抗干擾能力，多極化合成孔徑雷達已成為星載合成孔徑雷達發展的一個重要方向。要較好地實現高分辨率和多極化的性能要求，就天線而言，需要配套有寬帶、高交叉極化的輻射天線子陣。

在星載多極化SAR系統中，采用有源相控陣天線體制已成為必然趨勢。傳統的雙極化波導縫隙天線，采用窄邊開斜縫、寬邊開沿中心線兩邊交替分布的直縫，分別實現水平極化和垂直極化輻射接收，這種方法交叉極化較差，極化端口隔離度不高，用于相控陣系統寬角掃描時容易產生寄生副瓣，已經不能滿足星載SAR雷達高分辨率、高效率、高極化隔離度、輕量化和電磁兼容性的發展需求。文獻《寬帶印刷天線與雙極化微帶及波導縫隙天線陣》所說的寬帶寬邊縫波導縫隙天線即是該種形式天線。由于這些縫隙交錯分布在寬邊中心線的兩側，不在同一條直線上。當天線寬帶工作時，縫隙偏離中心線的距離較大，導致交叉極化較差，用于相控陣系統掃描容易產生寄生副瓣。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術提出一種用于相控陣系統可實現寬角無寄生副瓣掃描的寬帶雙極化波導縫隙天線單元。

具體的，一種寬帶雙極化波導縫隙天線單元，其特征在于，所述寬帶雙極化波導縫隙天線單元包括窄邊直縫水平極化波導縫隙天線和寬帶共線縫垂直極化波導縫隙天線；所述窄邊直縫水平極化波導縫隙天線和寬帶共線縫垂直極化波導縫隙天線共面嵌套設置；

所述窄邊直縫水平極化波導縫隙天線包括矩形波導腔體、電連接器、L形波導同軸變換、4個水平輻射縫隙和4對水平擾動塊，所述電連接器與波導同軸變換集成一體設計，把微波能量直接送入矩形波導腔體；在所述矩形波導腔體頂部開有4個水平輻射縫隙，所述4個水平輻射縫隙為平行分布的直縫且與波導向垂直；所述矩形波導腔體頂部內側緊鄰水平輻射縫隙的2側邊設有2個水平擾動塊，相鄰輻射縫隙的擾動塊在水平輻射縫隙側邊交替分布；

所述寬帶共線縫垂直極化波導縫隙天線包括垂直極化波導腔體，所述垂直極化波導腔體內側下部設有脊，所述脊的頂端與所述垂直極化波導腔體內側頂部具有距離；所述垂直極化波導腔體的上部寬邊開有4個垂直輻射縫隙，所述4個垂直輻射縫隙間距相等；所述垂直極化波導腔體的頂部內側設有垂直擾動塊，每個所述垂直輻射縫隙對應一個所述垂直擾動塊；所述4個垂直擾動塊中間2個位于所述垂直輻射縫隙一側，兩端2個位于所述垂直輻射縫隙另一側；所述垂直極化波導腔體下部中間設有同軸連接器，所述垂直極化波導腔體的頂部內側設有中心開圓孔的匹配塊，所述同軸連接器的內導體伸入到匹配塊的圓孔內。

更進一步地，所述寬帶共線縫垂直極化波導縫隙天線為共線縫垂直極化波導縫隙天線，各所述垂直輻射縫隙共線分布。

更進一步地，所述垂直極化波導腔體為矩形波導腔體、脊波導腔體、梯形波導腔體或圓波導腔體。

更進一步地，所述垂直擾動塊為圓柱體或長方體。

更進一步地，所述垂直輻射縫隙為啞鈴形。本發明的有益效果包括：