[发明专利]一种毫米波低副瓣波导缝隙阵列天线

说明书

本发明公开一种毫米波低副瓣波导缝隙阵列天线，包括依次设置的辐射波导层、耦合波导层、功分器波导层、盖板，其中辐射波导层上设置多个辐射波导腔体，每个辐射波导腔体内设置若干辐射缝隙；所述耦合波导层上设置多个耦合波导腔体，每个耦合波导腔体内设置若干耦合缝隙；所述功分器波导层上设置输出端口、输入端口和T型结功分器；所述盖板上设置波导法兰。本发明简化了辐射波导腔体和耦合波导腔体电气参数设计，提高了天线的抗干扰性能。

技术领域

本发明属于雷达领域，特别涉及一种毫米波低副瓣波导缝隙阵列天线。

背景技术

波导缝隙天线具有低剖面、重量轻、效率高、易组阵、体积小的特点，在雷达系统实现了广泛的应用。但是随着脉冲多普勒雷达的发展，对雷达的抗干扰性能也提出更高的要求，需要波导缝隙天线具有低副瓣性能。

现有的毫米波低副瓣波导缝隙阵列天线，天线每个部分均为薄壁件，采用真空钎焊技术实现结构成型。钎焊时温度和钎料需要精确控制，钎料溢出导致波导内腔形成金属堆积，钎料不足形成虚焊，天线容易变形，从而影响天线口面的幅度和相位，导致天线副瓣抬升。焊接成型后难以对波导内腔做三防处理，真空钎焊成本高，良品率低。此外，毫米波低副瓣波导缝隙阵列天线，其电气设计过程也存在问题：

1、由于辐射口面幅度相位控制，辐射缝隙之间存在两种互耦形式，即辐射波导腔体内部空间互耦和外部自由空间的耦合，使得缝隙参数的设计选取与缝隙孤立存在的情况差别较大，每个辐射缝隙的缝长、偏置均需要优化设计。

2、由于耦合波导腔体内部的功率分配(子阵内部功率分配)，对于大型波导缝隙阵列，每个耦合缝隙的缝长、倾角均需要优化设计。以上两点导致阵列天线优化参数多，口面的幅度相位难以按要求进行设计，设计时间较长。

3、功分器波导腔体功率分配及端口匹配(非标波导到标准波导装换)，采用T型结功分器实现，非标波导到标准波导转换设计时采用多节阻抗变换器实现匹配，多节阻抗变换器使天线俯仰方向尺寸较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种毫米波低副瓣波导缝隙阵列天线。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种毫米波低副瓣波导缝隙阵列天线，包括依次设置的辐射波导层、耦合波导层、功分器波导层、盖板，其中辐射波导层上设置多个辐射波导腔体，每个辐射波导腔体内设置若干辐射缝隙；所述耦合波导层上设置多个耦合波导腔体，每个耦合波导腔体内设置若干耦合缝隙；所述功分器波导层上设置输出端口、输入端口和T型结功分器；所述盖板上设置波导法兰。

进一步的，所述辐射波导腔体为全高波导。

更进一步的，所述辐射波导腔体的设计方法为：保持辐射缝隙相对波导中心的位置不变，调整辐射缝隙的长度，实现口面的相位匹配，调整波导宽边和单元间距，保证相邻波导间壁厚大于2mm。

进一步的，所述耦合波导腔体为全高波导。

更进一步的，所述耦合波导腔体的设计方法为：保持耦合缝隙的长度不变，调整改变耦合缝隙的倾角，控制耦合到辐射波导腔体的能量，实现要求的幅度分布。

进一步的，所述T型结功分器的设计方法为：调节各路T型结功分器膜片尺寸，实现不同功率的分配对耦合波导馈电，调节各路长度实现等相分布。

进一步的，所述辐射波导层、耦合波导层、功分器波导层、盖板通过螺钉连接。

进一步的，所述辐射波导层上辐射波导腔体的个数由方位波束宽度确定，每个辐射波导腔体的辐射缝隙数量由俯仰波束宽度确定。

进一步的，所述耦合波导层上耦合波导腔体的个数由工作带宽确定。