[发明专利]一种全金属超宽带CTS天线

说明书

本发明公开了一种全金属超宽带CTS天线，包括按照从上到下顺序设置的辐射层、线源发生器层、背腔功分器层和平面单脊功分器层，线源发生器层直接与辐射层的CTS辐射缝直接对接，背腔功分器层和平面单脊功分器相结合构成一个宽带多路功分器来激励线源发生器层，线源发生器层产生的准TEM波直接馈送到辐射层的CTS辐射缝，平面单脊功分器层中的1分4单脊功分器由多个H面单脊T型结依次级联实现，当辐射层的CTS辐射缝数量增加时，只需要水平延伸平面单脊功分器层、背腔功分器层和线源发生器层构成宽带馈电网络，不增加CTS天线的整体高度；优点是显著提高了效率，并且增加了带宽，可扩展性大大提高，结构更加紧凑，制造和组装容易。

技术领域

本发明涉及一种CTS天线，尤其是涉及一种全金属超宽带CTS天线。

背景技术

CTS(Continuous Transverse Stub)阵列天线是美国Raytheon公司于20世纪90年代率先提出，并发展出大量平面结构的天线。作为CTS阵列天线的进一步演进，全金属超宽带CTS天线在继承了CTS阵列天线原有高效率的基础上，还能实现低剖面、超宽带以及强可扩展性。当前，全金属超宽带CTS天线已广泛应用于多频段多功能无线卫星通信系统。

传统的全金属超宽带CTS天线包括线源发生器LSG(linear source generator)、多个垂直PPW(parallel-plate waveguide，平行板波导)功分器网络与多个CTS辐射缝，垂直PPW功分器网络与CTS辐射缝的数量相等，多个垂直PPW功分器网络与多个CTS辐射缝一一对应连接。LSG产生用于将TE10模转换为准TEM波后馈入多个垂直PPW功分器网络中，多个垂直PPW功分器网络将其内传输的准TEM波一一对应传输至多个CTS辐射缝处，多个CTS辐射缝将传输至其处的准TEM波向自由空间辐射出去，传统的全金属超宽带CTS天线中，准TEM波传播方式为空气介质传导方式。

但是，上述传统的全金属超宽带CTS天线具有如下问题：一、随着CTS辐射缝数量的增加，垂直PPW功分器网络的数量也随之上升，从而增加了垂直PPW网络金属的层数；虽然CTS辐射缝数量的增加可以提高增益，但是垂直PPW功分器网络数量的增加又会导致天线制造和组装变得困难，从而无法实现低剖面，不利于天线阵列的拓展；二、线源发生器LSG无论是基于柱箱耦合器还是基于多端口激励PPW结构，都需要馈入垂直PPW功分器网络后再传输至CTS辐射缝，由此线源发生器LSG产生的准TEM波需要通过长路径传播才能到达CTS辐射缝。准TEM波在垂直PPW功分器传播过程中，会在垂直PPW功分器处产生反射而发生叠加，从而影响准TEM波的质量，降低天线整体效率。

因此，基于CTS天线理论，结合功分器的基本原理，设计一种能够实现低剖面，高效率的超宽带天线对于多频段多功能无线卫星通信系统的发展具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制造和组装容易，能够实现低剖面，且高效率的全金属超宽带CTS天线。