[发明专利]超宽带毫米波线极化波导缝隙阵列天线

摘要

本发明涉及一种超宽带毫米波线极化波导缝隙阵列天线，属于微波探测技术领域。本发明的波导缝隙阵列天线利用多功分馈电网络与波导缝隙辐射阵相结合，应用天馈系统一体化设计思路，对天线进行了仿真与设计。通过改变HT功分器网络各个端口的幅值，实现了低驻波、高增益、低副瓣和宽波束等特点，实现了超宽频带宽度，频带宽度与中心频率之比达6.6%。在结构上，整个天线包括底板、馈电网络和辐射部分，大大简化了仿真和加工制造的工作量，将加工误差也降到了最小，压缩了天线尺寸，重量较轻，能适应各种场合、实验。本发明可以同时接收/发送信号，适用于Ka波段通信及探测，适合在多种固定和移动平台的通信系统、导航系统及雷达系统中应用。

主权项

超宽带毫米波线极化波导缝隙阵列天线，其特征在于：包括第一子天线、金属墙连接器和第二子天线；第一子天线和第二子天线结构完全相同，均具有接收和发送功能，二者中间由金属墙连接器连接并形成互耦隔离，二者结构关于金属墙连接器对称；每个子天线均包括底板、波导馈电网络层和缝隙辐射阵面层；所述底板由铝材料制作，其下表面一体加工制作法兰盘、波导转换装置和机械安装孔；法兰盘和机械安装孔位于底板底部，波导转换装置贯穿底板，位于底板中心；所述波导馈电网络层包括HT功分器网络和辐射波导层，HT功分器网络位于波导馈电网络层下表面，辐射波导层位于波导馈电网络层上表面；其中HT功分器网络实现功率分配功能，由三级1分2的HT功分器和一级1分2的90°电桥组成；三级1分2的HT功分器有6个波导口，利用泰勒综合法计算出HT功分器每个端口的电流幅值，通过调节HT功分器的匹配销钉，控制各个端口的幅度，优化每一级功分器；HT功分器网络的每个波导口各自连接一个1分2的90°电桥，形成1分12的波导馈电网络，结构对称；每个90°电桥的两个输出端口的电磁波存在90°相差，通过调整电桥输出端口的长度，使两个端口的相位和幅度保持一致；每个90°电桥的两个出口分别连接两次90°弯型波导，使波导口与辐射波导层的波导连接；所述辐射波导层是由12条辐射波导组成，波导等间距平行排列，辐射波导层波导的短路面位置平齐；所述缝隙辐射阵面层包括4×12的缝隙阵，每列缝隙中心位置对应辐射波导层的波导中心位置，根据辐射波导层的波导中心对称排列；对应每个辐射波导层波导的位置，开4个缝隙，组成4×12的缝隙阵列；上述组成部分的连接关系为：子天线的底板上表面与波导馈电网络层的下表面由销钉定位，钎焊工艺焊接固定，再将波导馈电网络层的上表面与缝隙辐射阵面层由销钉定位，钎焊工艺焊接固定，组成子天线；将两个组装好的子天线由金属墙连接器的两边插入，将螺孔对好，用螺钉固定，形成波导缝隙阵列天线。