[发明专利]一种C/X双波段共口径波导缝隙阵列天线

说明书

技术领域

本发明属于雷达天线领域，具体涉及一种C/X双波段共口径波导缝隙阵列天线，应用于多功能、多用途复合雷达。

背景技术

随着多种用途运动平台雷达系统的发展,对平台上雷达系统的功能要求越来越多、对雷达系统指标要求越来越高。往往同一个平台上需要布局多个频段的雷达，地面雷达的常规做法是每个雷达使用一个天线,但移动武器平台空间位置十分有限,无法安装多个雷达天线，所以多频段共孔径天线设计技术越来越受到重视。

双频共口径天线也就是分别工作在两个频段的天线单元按照一定的结构组合成的双频天线阵。这种类型阵列能够克服由于频比问题而产生的双频单元组阵的局限性，能应用于较大范围的频比。另外各频段单元可以分别设计，单元形式可以任意选择，大大增加了设计灵活性，可以节省空间和重量，优势更为突出，具有很好的应用前景。

微带天线、带状线天线因为在单元间具有较大的空间，方便双波段天线的集成，所以国际以及国内在双频设计的研究重点基本都放在这两种天线形式上，并且已经有不少的相关报道，组阵的单元形式通常有印刷振子、印刷缝隙、微带贴片等。例如，Ralph Pakuls在1998年采用多层微带结构，上面是微带贴片天线工作于C波段，下面采用微带耦合缝隙单元工作在X波段，实现C/X双波段共孔径天线。Pozar.DM.等人在2001研制出工作于L和X频段的一种微带天线阵列，上层为打孔的L频段贴片，下层为缝隙耦合馈电的X频段单元贴片和L频段馈线。Grzegorz和Jaworski等人在2010年提出一种L/C双波段共孔径天线阵，也是采用基于多层微带板的形式实现。

但微带天线因其效率低、强度差、耐功率低等缺点，且不易形成低副瓣，无法满足部分高指标雷达的需求；波导缝隙天线阵本身具有的优势可以克服上述缺点，但波 导缝隙天线中作为辐射元的线阵间隙较小，各频段共口径阵列天线单元互相遮蔽严重、且不同频率天线单元互相影响，要实现较好辐射方向图是很困难的，经过查阅国内外文献，基本没有这方面报道。

发明内容

要解决的技术问题

为了克服现有多频段共口径天线技术的不足，本发明提出一种C/X双波段共口径波导缝隙阵列天线，解决波导缝隙阵列多频段共口径天线技术的难题，使之不仅能够克服双频段天线单元互相遮蔽、互相影响的问题，同时又具有波导缝隙天线阵的优势，并能在工程实践中被大量推广应用。

技术方案

一种C/X双波段共口径波导缝隙阵列天线，包括X波段波导缝隙天线、C波段波导缝隙天线，其特征在于在X波段波导缝隙天线和C波段波导缝隙天线之间设有辐射过渡腔；所述的辐射过渡腔的横截面为一个矩形结构，两端为开路形式，上壁有一个与X波段波导缝隙天线的线阵间隙宽度相通的开口，下壁与C波段波导的上壁共用；所述X波段波导缝隙天线为线极化方式，极化方向沿X波段波导轴向，采用波导窄边斜缝辐射单元；所述C波段波导缝隙天线极化方向与X波段波导缝隙天线正交，采用波导宽边纵缝辐射单元；X波段波导缝隙天线的线阵间距为d1，C波段波导缝隙天线的线阵间距为d2，辐射过渡腔的横截面长边尺寸为d3。

所述的X波段波导缝隙天线为8个，每个X波段波导缝隙天线上的波导窄边斜缝辐射单元为30个。

所述的C波段波导缝隙天线为3个，每个C波段波导缝隙天线上的波导宽边纵缝辐射单元为3个。

d1、d2、d3满足：d2＝2×d1，d3＝d1。

有益效果

本发明提出的一种C/X双波段共口径波导缝隙阵列天线，与现有技术相比，引入辐射过渡腔技术，实现双频共口径波导缝隙天线阵的设计。本发明解决了波导缝隙双频段共口径天线单元互相遮蔽难题，较之前微带、带状线双频段共口径阵列形式，具有高效率、高强度、高耐功率及易形成低副瓣等优势，为实现波导多频共口径阵列天线提供一种依据。

附图说明

图1本发明的C/X双波段共口径波导缝隙阵列天线结构侧视图

图2本发明的C/X双波段共口径波导缝隙阵列天线结构俯视图

图3X波段波导缝隙天线E面测试方向图

图4C波段波导缝隙天线E面测试方向图

图5C波段波导缝隙天线H面方向图

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：