[发明专利]一种赋形宽波束圆极化天线

说明书

一种赋形宽波束圆极化天线包括：馈电波导、辐射波导、圆极化开口波导和介质罩；馈电波导与辐射波导连接或共壁，馈电波导与辐射波导之间设有耦合件；辐射波导远离馈电波导的端面开设有用于产生线极化波的若干开缝，若干开缝沿辐射波导宽边方向的中线均匀交错排列；圆极化开口波导与辐射波导连接，圆极化开口波导开设有与开缝一一对应的开口波导体；介质罩套设于圆极化开口波导，介质罩设有与开口波导体一一对应的波束赋形环，波形赋形环用于圆极化波的展宽。本发明由于旋转设置圆极化开口波导，实现电磁波线极化波向圆极化的转变，方便信息的传输与接收；由于设置波束赋形环，使天线获得具有较高增益的扇形波束。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种赋形宽波束圆极化天线。

背景技术

圆极化天线在通信、雷达、电子对抗、遥测遥感、天文及电视广播等方面有着相当广阔的应用前景：在通信方面，圆极化天线可以接受任何极化的电磁波，特别适用与剧烈摆动或翻滚的飞行器通信；在电子对抗方面，圆极化天线可以侦察到敌方的各种线极化或椭圆极化电磁波；在天文、航天、遥感遥测方面，圆极化天线能消除由电离层法拉第旋转效应引起的电磁波极化畸变效应；在广播电视方面，圆极化天线可以克服视频信号的重影现象。

现有技术中，火控雷达的笔形波束只在精确定位方面具有优势，在需要对大面积空域进行搜索的对空警戒中，难以做到快速并大范围的搜索；

对于一直处于颠簸状态下的舰船通信，在现有技术中，俯仰面上的波束宽度不够，在俯仰方向上容易丢失目标，并失去对方位面的分辨力。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种赋形宽波束圆极化天线，具有结构简单成本低、易实现、波束覆盖范围广、分辨力高的技术特点。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：

一种赋形宽波束圆极化天线包括：馈电波导、辐射波导、圆极化开口波导和介质罩；

馈电波导与辐射波导连接或共壁，馈电波导与辐射波导之间设有耦合件，耦合件用于将馈电波导馈入的射频能量输送至辐射波导；

辐射波导远离馈电波导的端面开设有用于产生线极化波的若干开缝，若干开缝沿辐射波导宽边方向的中线均匀交错排列；

圆极化开口波导与辐射波导连接，圆极化开口波导开设有与开缝一一对应的开口波导体，开口波导体用于将开缝射出的线极化波转换为圆极化波；

介质罩套设于圆极化开口波导，介质罩设有与开口波导体一一对应的波束赋形环，波形赋形环用于圆极化波的展宽。

其中，馈电波导向辐射波导的耦合件采用耦合倾斜缝或端馈或波导直馈。

其中，馈电波导沿轴向中线方向两端面分别为馈入端面、短路端面，馈电波导设有耦合件的端面并与馈入端面、短路端面垂直，馈入端面用以导入外部的电磁波，短路端面为金属壁。

其中，耦合倾斜缝开设于馈电波导的轴向中线上，并与轴向中线呈倾斜设置，耦合倾斜缝的中点距离短路端面的距离为波长的一半。

其中，靠近辐射波导两边窄边的两条开缝的中点分别距离其相近的窄边为四分之一波长。

其中，圆极化开口波导中，开口波导体的开口为矩形，每一开口波导体用于将开缝射出的线极化波转化为电场幅度相等、相位相差90°的TE10模和TE01模，以形成圆极化波，其中，开口波导体的旋向角度与波导长度决定开口波导体的出口处波束的电场幅度与相位。

其中，波束赋形环为金属环形结构，波束赋形环印刷于介质罩的外表面，波束赋形环与圆极化开口波导的距离决定天线波束展宽后的波束宽度。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：