[發明專利]一種基于并行多饋點的軸向緊湊型饋源天線

在審

• 申請號: 202211710696.8
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116014437A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 宋淼杉;王正鵬
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q21/24;H01Q21/00;H01Q17/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;顧煒

本發明涉及一種基于并行多饋點的軸向緊湊型饋源天線，包括雙極化Vivaldi天線陣列、短路板、一段圓波導、一層吸波材料和饋電網絡，雙極化Vivaldi天線陣列安裝在一個金屬圓波導內，圓波導一個端口與短路板直接相連，另一個端口開路，置于波導空腔內的天線陣列可以在軸向長度很小的前提下，有效激發波導的主模TEsubgt;11/subgt;模，通過波導開口端輻射出去，輻射段接近一個喇叭天線，可以有效提升天線輻射方向圖質量。短路板內側貼有一層吸波材料，目的是抑制諧振，提高寬帶匹配性能。本發明的工作帶寬為300MHz～800MHz，在工作帶寬內，駐波比小于2，波束寬度范圍為46°～81°，具有很低的交叉極化水平和穩定的相位中心，可以應用于緊縮場等測試系統，作為饋源天線使用。

技術領域

本發明涉及緊縮場饋源的技術領域，具體涉及一種基于并行多饋點的軸向緊湊型饋源天線。

背景技術

緊縮場測試技術是一種國際先進的室內測量技術，在通信、國防、航空航天等領域發揮著不可替代的作用。隨著電子戰技術的發展，鑒于隱身技術、先進雷達和通信技術的需求，世界各國投入大量人力物力研究大型緊縮場。緊縮場可以在近距離內提供一個性能優良的準平面波測試區，在微波暗室內實現對天線參數或雷達目標散射特性的遠場測量。為了推進隱身技術和反隱身技術的發展，滿足隱身測試的需求，緊縮場測試必須向超寬帶和低頻方向發展。

對于緊縮場測試來說，饋源天線的設計起著非常重要的作用。緊縮場測試技術的發展要求饋源天線的設計也應該朝著寬帶和低頻的方向發展。在寬頻帶測試中，寬帶饋源可以減少更換饋源的次數，避免因更換饋源導致的測試精度下降等問題。低駐波是饋源天線設計的首要條件，為了獲得更高的測試精度和測試效率，就需要設計的饋源在照射角范圍內，輻射方向圖具有良好的對稱性，以及較低的交叉極化和穩定的相位中心。對于低頻饋源來說，隨著波長的增加，饋源的尺寸會變大，現有的大部分低頻饋源的尺寸都比較大，饋源尺寸過大對于安裝和測試都是一個挑戰，所以在滿足性能要求的前提下，饋源天線的小型化設計就顯的非常重要，設計一個低頻帶的緊湊型饋源天線具有重要的實際意義。

Vivaldi天線是由P.J.Gibson首次提出的，Vivaldi天線的漸變結構理論上可以輻射很寬頻帶的行波，是最常見的寬帶天線之一。現有技術的Vivaldi天線的長度應該大于最低工作頻率對應的波長，寬度應該大于最低工作頻率對應波長的一半，這樣會使得低頻時天線電尺寸比較大。

綜上所述，緊縮場的發展非常需要性能良好的低頻饋源，但現有技術具有窄帶寬，窄波束，方向圖旁瓣和后瓣大的問題，以及現有技術低頻饋源天線軸向尺寸大的問題。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的窄帶寬，窄波束，方向圖旁瓣和后瓣大的問題，以及現有技術低頻饋源天線軸向尺寸大的問題，提供一種基于并行多饋點的軸向緊湊型饋源天線，該饋源天線能夠應用于緊縮場等測試系統，顯著提高了緊縮場測試系統在低頻段的測試效率。本發明使用電小尺寸的Vivaldi天線組成緊耦合陣列，是縮小低頻天線電尺寸的一個有效方法，而且該饋源天線具有寬頻帶，寬波束，雙極化工作，旁瓣和后瓣電平低，軸向尺寸小，易于加工等優點。