[發(fā)明專利]一種毫米波頻段矩形喇叭天線子結(jié)構(gòu)及N元天線陣

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111355132.2
• 申請(qǐng)日: 2021-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113904128B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張登材;羅旭;譚繼勇;況澤靈;王森;黃福清;陳以金;張義萍;劉穎;古智祥;李培
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所
• 主分類號(hào): H01Q21/00
• 分類號(hào): H01Q21/00;H01Q13/06;H01Q1/12;H01Q13/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 羅強(qiáng)

本發(fā)明提供了一種毫米波頻段矩形喇叭天線子結(jié)構(gòu)及N元天線陣，包括主體結(jié)構(gòu)，所述主體結(jié)構(gòu)底端呈V字形，主體結(jié)構(gòu)兩側(cè)分別為脊蓋側(cè)與脊盒側(cè)，脊蓋側(cè)設(shè)有直波導(dǎo)段與后蓋板，后蓋板安裝在主體結(jié)構(gòu)V字形的任意一條邊上，直波導(dǎo)段從脊蓋側(cè)頂端延伸至后蓋板，位于后蓋板處的直波導(dǎo)段末端設(shè)有盲孔，后蓋板上設(shè)有通孔，通孔與盲孔位置對(duì)應(yīng)；脊盒側(cè)包括凹槽與設(shè)置在凹槽內(nèi)的直波導(dǎo)段，脊盒側(cè)的直波導(dǎo)段從脊盒側(cè)頂端延伸至主體結(jié)構(gòu)底端V字形未設(shè)有后蓋板的一邊處。本發(fā)明提出的方案最大限度保持喇叭口部的壁厚，有效降低其制造難度，特別適用于毫米波頻段的小尺寸、高精度矩形喇叭天線陣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造，可以實(shí)現(xiàn)任意數(shù)量單元天線的組陣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種毫米波頻段矩形喇叭天線子結(jié)構(gòu)及N元天線陣。

背景技術(shù)

本發(fā)明涉及毫米波頻段矩形喇叭天線陣具有工作頻帶寬、功率容量大、輻射特性好、抗干擾性能強(qiáng)、尺寸小易于集成等優(yōu)點(diǎn)，目前在通信、雷達(dá)、電子戰(zhàn)等領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。現(xiàn)有文獻(xiàn)資料中，針對(duì)這種天線陣電磁設(shè)計(jì)方面的研究比較多，但對(duì)其結(jié)構(gòu)形式的介紹均為簡(jiǎn)略示意圖，缺少詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)介紹。眾所周知，天線是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)形式的選擇和各零部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅影響天線的電磁性能，而且直接影響到天線的可制造性和制造成本。

毫米波頻段矩形喇叭天線陣常用的結(jié)構(gòu)成型方法是先將天線陣分解成若干個(gè)具有獨(dú)立物理形態(tài)和電磁性能指標(biāo)的相同單元喇叭天線，再設(shè)計(jì)安裝板或支架等結(jié)構(gòu)安裝件將這些單元喇叭天線組裝得到天線陣。這種方法要求天線陣中各個(gè)單元喇叭天線間距與喇叭天線口部位于組陣方向的開(kāi)口尺寸有比較好的匹配性，以確保分解后的單元喇叭口部有一定的壁厚從而保證其具有較好的可制造性。舉例說(shuō)明，如圖1中的某4元喇叭天線陣，要求單元間距L減去單元喇叭口部寬度W后，還有一定的尺寸以確保分解后的單元喇叭口部有一定的壁厚T以保證其可制造性，其中T＝(L-W)/2。

毫米波頻段天線尺寸比較小，某些緊湊型毫米波頻段矩形喇叭天線陣，為了抑制天線柵瓣的產(chǎn)生，確保天線陣的電磁性能指標(biāo)，單元間距L僅比單元喇叭口部寬度W大少許尺寸，極限情況下，僅大0.2mm，如果再按前述方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，先拆分成單元喇叭再裝配成陣列，這樣一樣，單元喇叭口部壁厚僅0.1mm，給單元喇叭的制造帶來(lái)很大的困難，工程上很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種毫米波頻段矩形喇叭天線子結(jié)構(gòu)及N元陣天線，突破“先分解為單元喇叭，再裝配成天線陣”的傳統(tǒng)成型方法，解決某些緊湊型毫米波頻段矩形喇叭天線陣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造問(wèn)題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種毫米波頻段矩形喇叭天線子結(jié)構(gòu)，包括主體結(jié)構(gòu)，所述主體結(jié)構(gòu)底端呈V字形，主體結(jié)構(gòu)兩側(cè)分別為脊蓋側(cè)與脊盒側(cè)，脊蓋側(cè)設(shè)有直波導(dǎo)段與后蓋板，后蓋板安裝在主體結(jié)構(gòu)V字形的任意一條邊上，直波導(dǎo)段從脊蓋側(cè)頂端延伸至后蓋板，位于后蓋板處的直波導(dǎo)段末端設(shè)有盲孔，后蓋板上設(shè)有通孔，通孔與盲孔位置對(duì)應(yīng)；脊盒側(cè)包括凹槽與設(shè)置在凹槽內(nèi)的直波導(dǎo)段，脊盒側(cè)的直波導(dǎo)段從脊盒側(cè)頂端延伸至主體結(jié)構(gòu)底端V字形未設(shè)有后蓋板的一邊處。

進(jìn)一步的，所述脊蓋側(cè)的直波導(dǎo)段與脊盒側(cè)的直波導(dǎo)段為彎曲結(jié)構(gòu)，且兩者彎曲方向相反。

進(jìn)一步的，所述主體結(jié)構(gòu)中開(kāi)設(shè)有四個(gè)銷孔貫通脊蓋側(cè)與脊盒側(cè)，分布在主體結(jié)構(gòu)的上下兩側(cè)。

進(jìn)一步的，所述后蓋板通孔兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)用于固定天線電連接器的固定螺紋孔。