[发明专利]一种CTS平板阵列天线

说明书

本发明公开了一种CTS平板阵列天线，包括从上到下依次设置的极化层、辐射层、模式转换层和馈电网络层，馈电网络层包括4ⁿ个H型单脊波导功分网络和波导魔T，4ⁿ个H型单脊波导功分网络均匀分布形成k行×k列的第1级馈电网络阵列，第1级馈电网络阵列包括4^n‑1个第1级H型单脊波导功分网络单元，每个第1级H型单脊波导功分网络单元中的4个H型单脊波导功分网络的中点第2级馈电网络阵列连接，波导魔T设置在H型单脊波导功分网络的中心处；第1级馈电网络阵列中的每个H型单脊波导功分网络的四个端口处分别设置有单脊波导‑矩形波导转换器；优点是能够为辐射层提供宽带等幅同相馈电，由此保证CTS平板阵列天线具有较宽的频带。

技术领域

本发明涉及一种阵列天线，尤其是涉及一种CTS平板阵列天线。

背景技术

在星载通信领域，高灵敏度、宽频带和低剖面的高性能天线不仅可以工作在多个频段又可以大幅降低使用成本，得到了广泛的应用。目前常用的平板天线主要有微带平板阵列天线和波导缝隙平板阵列天线。

微带平板阵列天线具有剖面低、重量轻和易于加工等优点，但是当频率升高或微带平板阵列天线的阵列规模变大时，微带平板阵列天线的导体损耗和介质损耗将增大，由此导致微带平板阵列天线效率和增益降低。当工作在毫米波或更高频率的系统中时，微带平板阵列天线的效率通常小于30％。由此，虽然微带平板阵列天线可以实现宽频带，但是其无法同时实现高频率、高效率和高增益。

波导缝隙平板阵列天线介质损耗低，效率和增益不受介质损耗影响，可以同时实现高频率、高效率和高增益。波导缝隙平板阵列天线分为波导缝隙平板行波阵列天线和波导缝隙平板驻波阵列天线两种。其中，波导缝隙平板行波阵列天线的天线波束指向随频率变化导致天线波束在宽频带范围内指向不一致，由此波导缝隙平板行波阵列天线一般情况下只能在极窄的带宽内应用，频带无法展宽，限制了波导缝隙平板行波阵列天线的应用；波导缝隙驻波阵列天线由于本质上是谐振天线，一旦频率偏离谐振频率，其方向图和副瓣电平等电性能指标会发生明显恶化，从而导致波导缝隙驻波阵列天线也只适用于窄频带应用，频带无法展宽。

1990年美国休斯公司(Hughes Aircraft Company)发明了CTS(连续横向枝节)平板阵列天线。CTS平板阵列天线是一种波导缝隙平板行波阵列天线具有低驻波、高频率、高增益、高效率、对制作精度不敏感以及成本低等特性。CTS平板阵列天线的主体结构是平行板，在平行板的一端馈电，传输的平面波就会沿着平行板区域传播，在垂直入射波方向的平行板上表面连续增加切向节，增加的切向节就会切断上表面的电流分布，此时平行板里面传递的能量就能通过切向节耦合并且向外辐射电磁波。该CTS平板阵列天线的结构仅能够采用串联馈电，受限于串馈网络和馈电端口转换网络，该CTS平板阵列天线线整体频带比较窄，无法展宽。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种宽频带、低副瓣的CTS平板阵列天线。