[发明专利]一种高功率微波测量用宽带波导开槽型低轴比圆极化天线

说明书

本发明公开了一种高功率微波测量用宽带波导开槽型低轴比圆极化天线，包括设置有安装法兰开口波导，开口波导包括波导本体，波导本体内部由分界面分两段阶梯式腔体，两段腔体分别为线极化信号传输段和圆极化信号形成段；波导本体相对的两个面上开设有缺口槽，两个缺口槽以开口波导传输方向中心轴呈中心对称，以提供产生圆极化信号所需要的两个正交线极化和90°相位延迟；缺口槽底部与分界面平齐。主要解决常规线极化接收天线易极化失配和圆极化接收天线轴比较大、带宽较窄、功率容量较低等缺陷造成高功率微波辐射场测量精度较低的问题。

技术领域

本发明涉及高功率微波测量技术领域，具体涉及一种高功率微波测量用宽带波导开槽型低轴比圆极化天线，适用于来波信号为线极化且极化方向不确定时的高功率微波测量。

背景技术

高功率微波是指频率范围从300MHz到300GHz、峰值功率大于100MW或平均功率大于1MW的强电磁辐射。高功率微波在通信、雷达、材料处理、核聚变加热等领域都有重要的应用。

利用天线进行辐射场测量是评估高功率微波系统技术指标的重要手段，但由于高功率微波辐射场具有脉冲持续时间短、峰值功率高、不同测点处信号极化方向不确定等特点，准确测量辐射场功率一直是个技术难题。目前通常采用线极化天线作为测量接收天线，通过预估测点处的极化方向来调整线极化天线的极化偏转角度来进行测量，存在着精度不高和操作不便等缺点。

圆极化天线在雷达、卫星通信、遥测遥控和电子战等领域有着广泛的应用，其相比线极化天线具有众多的优势：在雷达应用中可以降低云、雨的影响；在卫星通信应用中可以减小电离层法拉第旋转效应引起的极化畸变；在电子对抗中，可以侦察和干扰敌方各种线极化和椭圆极化的信号；在通信、遥感遥测等系统应用中可以减少信号的漏失；可以适用于剧烈摆动或滚动的空中平台上信号的接收。常规波导型圆极化天线多采用介质片作为圆极化器，功率容量和温度稳定性不高，且其轴比指标一般在1dB～3dB左右，无法满足高精度测量的要求，对其组阵虽然可以降低轴比，但同时会带来馈电网络复杂和体积庞大等问题。微带圆极化天线具有结构尺寸小、易于加工、易于实现低轴比等优点，但是一般带宽较窄，功率容量较低，只适用于较远距离的高功率微波测量。

发明内容

本发明提供了一种高功率微波测量用宽带波导开槽型低轴比圆极化天线，主要解决常规线极化接收天线易极化失配和圆极化接收天线轴比较大、带宽较窄、功率容量较低等缺陷造成高功率微波辐射场测量精度较低的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高功率微波测量用宽带波导开槽型低轴比圆极化天线，包括设置有安装法兰的开口波导，开口波导包括波导本体，波导本体内部由分界面分两段阶梯式腔体，两段腔体分别为线极化信号传输段和圆极化信号形成段；波导本体相对的两个面上开设有缺口槽，两个缺口槽以开口波导传输方向中心轴呈中心对称，以提供产生圆极化信号所需要的两个正交线极化和90°相位延迟；缺口槽底部与分界面平齐。

所述的波导本体为矩形、方形、扁形或者渐变喇叭形状。

所述的波导本体为矩形，缺口槽设置在宽边上。

所述的缺口槽为V型槽或者倒梯形槽。

所述的线极化信号传输段和圆极化信号形成段均为矩形腔体，圆极化信号形成段内部高度h2与线极化信号传输段内部高度h1相同，圆极化信号形成段内部宽度宽w2大于线极化信号传输段内部宽度w1。

所述的开口波导内部还设置有两个内部加脊，两个内部加脊对称设置在设有缺口槽的两个面上。

所述的内部加脊的棱边均倒角。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：