[发明专利]一种高功率的可变倾角连续断面节阵列天线

说明书

本发明公开了一种高功率的可变倾角连续断面节阵列天线，主要解决现有同类天线不具备高功率性能的问题。其包括功分器(1)，下层金属馈电底板(2)，上层金属圆盘(3)；该功分器位于下层金属馈电底板和上层金属圆盘圆心位置的正下方，其输出端连有多个偏置抛物反射盒(4)，以形成天线馈电链路；该下层金属馈电底板沿传播方向拆分成若干子阵分别馈电，每个子阵的宽边至少为10个波长，窄边不超过2个波长；该上层金属圆盘与下层金属馈电底板之间设有旋转关节(5)，以实现两者的相对旋转。本发明在保证可变倾角连续断面节阵列天线连续扫描的基础上，实现了高功率性能并提高了作用距离，可用于卫星、雷达的高功率、远距离通信。

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别涉及一种可变倾角连续断面节阵列天线，可用于卫星、雷达的高功率、远距离通信。

背景技术

随着科学技术的不断进步，我国卫星通信技术也取得了较大成就，卫星通信具有通信距离远、灵活机动且通信容量较大的优点。为满足卫星通信系统的需求,对其使用的天线提出了更高的要求。

一方面，由于远距离通信在传输过程中存在较大损耗，为了弥补传输损耗，卫星通信对于地面发射天线作用距离提出较高要求；而雷达也需要大侦测半径，来提高雷达预警性能。这些应用场景都需要天线有远距离通信能力。

另一方面，对于侦测空中运动目标和实现运动载体与卫星的通信，波束扫描功能也是必不可少的。但目前的频率扫描天线通常只能实现一个维度的连续扫描。而相控阵扫描则技术要求高，且造价高。

可变倾角连续断面节阵列天线VICTS作为一种新型低剖面天线，其可通过一维平面旋转实现上半空间方位面和俯仰面两个维度的扫描，且具有馈电简单、高增益的特点，在卫星移动通信领域具有广阔的应用前景。

授权公告号为CN 108073770 B，公开了一种VICTS的慢波结构设计方法，该方法通过对VICTS天线中慢波结构的矩形梳齿进行非线性设计,实现了CTS/VICTS天线中非周期单元的相等传播相速度设计。但是其天线结构无法满足高功率的要求。

申请公布号CN 105655720 A，公开了一种高增益VICTS天线，该天线利用抛物反射面以及串馈方式激励VICTS，但是其中平板CTS的辐射缝隙等长且馈电底板为矩形，不利于蚀刻缝隙的圆盘和馈电底板之间相对旋转以实现俯仰面的波束扫描；此外，如用串馈方式从总端口输入高功率能量，天线极易被击穿，因此该天线无法满足高功率的要求。

申请公布号CN 106992354 A，公开了一种拆子阵馈电VICTS卫通天线，其采用了沿着传播方向将圆形VICTS切分成多个子阵，并分别对其馈电的方案，这种方式虽然有利于部分分担总端口高功率的压力，但是其各个子阵的输入端口并未进行过模处理，串馈下还是容易击穿；且馈电底板上填充介质以实现慢波的方式会降低功率容量和击穿阀值。

申请公布号CN 112035997 A，公开了一种宽带小型化VICTS天线馈电网络设计方法，其采用了多级T型结组成的功分网络在VICTS输入端口并馈的方案，但这种传统的T型结难以满足高功率容量的要求。

综上所述，目前VICTS普遍不具备高功率下工作的性能，因此作用距离受限，不能完全满足卫星和雷达对于远距离通信的要求，

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种高功率的可变倾角连续断面节阵列天线，以通过对天线结构的改进，提高功率容量和作用距离，从而增强其远距离通信能力，提升高功率性能。

为实现上述目的，本发明的一种高功率的可变倾角连续断面节阵列天线，包括功分器1，下层金属馈电底板2及上层金属圆盘3，其特征在于：

所述功分器1位于下层金属馈电底板2和上层金属圆盘3的圆心位置正下方，其输入端11为圆形波导，输出端12为矩形波导，其底部为半球形凹槽13，该功分器1的输出端通过转弯波导连接有多个偏置抛物反射盒4，以形成天线馈电链路；