[发明专利]一种超宽带CTS平板阵列天线

摘要

本发明公开了一种超宽带CTS平板阵列天线，包括从上往下依次排列的辐射层、模式转换层和馈电网络层，模式转换层包括第一金属平板以及设置在第一金属平板上的模式转换腔，模式转换腔包括结构相同的两个模式转换单元，两个模式转换单元左右间隔设置，每个模式转换单元分别包括8个H面Y型单脊波导功分器，8个H面Y型单脊波导功分器按照4行*2列的方式排布，其中位于第m行第1列的H面Y型单脊波导功分器与位于第m行第2列的H面Y型单脊波导功分器左右对称，位于同一行的两个H面Y型单脊波导功分器通过一个E面T型单脊波导功分器连接，位于同一列的相邻两个H面Y型单脊波导功分器的中心间距不超过一个波长；优点是相对带宽较宽。

主权项

1.一种超宽带CTS平板阵列天线，包括从上往下依次排列的辐射层、模式转换层和馈电网络层，其特征在于所述的模式转换层包括第一金属平板以及设置在所述的第一金属平板上的模式转换腔，所述的模式转换腔包括结构相同的两个模式转换单元，两个所述的模式转换单元左右间隔设置，每个所述的模式转换单元分别包括8个H面Y型单脊波导功分器，8个所述的H面Y型单脊波导功分器按照4行*2列的方式排布，其中位于第m行第1列的H面Y型单脊波导功分器与位于第m行第2列的H面Y型单脊波导功分器左右对称，m＝1、2、3、4，位于同一行的两个所述的H面Y型单脊波导功分器通过一个E面T型单脊波导功分器连接，位于同一列的相邻两个所述的H面Y型单脊波导功分器的中心间距不超过一个波长；位于第m行第1列的每个所述的H面Y型单脊波导功分器分别包括从右到左依次设置在所述的第一金属平板上端面的第一矩形腔、等腰梯形腔、第二矩形腔、第三矩形腔、第四矩形腔和第五矩形腔，所述的第一矩形腔、所述的等腰梯形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔前后依次连通，所述的第一矩形腔、所述的等腰梯形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的高度相等且小于所述的第一金属平板的高度，所述的第一矩形腔、所述的等腰梯形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的前后方向的中心线位于同一条直线上；将所述的第一矩形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的长度方向定义为沿所述的第一金属平板的前后方向，将所述的第一矩形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的宽度方向定义为沿所述的第一金属平板的左右方向，所述的等腰梯形腔的右端面平行于所述的等腰梯形腔的左端面，所述的等腰梯形腔的右端面尺寸小于所述的等腰梯形腔的左端面，所述的等腰梯形腔的前端面等于所述的等腰梯形腔的前端面，所述的第一矩形腔的右端面与所述的等腰梯形腔的左端面齐平，所述的第一矩形腔的长度小于所述的等腰梯形腔的右端面沿所述的第一金属平板前后方向的长度，所述的等腰梯形腔的左端面和所述的第二矩形腔的右端面重合且两者大小相等，所述的第二矩形腔的左端面和所述的第三矩形腔的右端面齐平，所述的第三矩形腔的长度大于所述的第二矩形腔的长度，所述的第三矩形腔的左端面和所述的第四矩形腔的右端面齐平，所述的第四矩形腔的长度大于所述的第三矩形腔的长度，所述的第四矩形腔的左端面和所述的第五矩形腔的右端面齐平，所述的第五矩形腔的长度大于所述的第四矩形腔的长度；所述的第一矩形腔内设置有第一矩形金属脊，所述的第一矩形金属脊的右端面与所述的第一矩形腔的右端面齐平，所述的第一矩形金属脊的左端面与所述的第一矩形腔的左端面齐平，所述的第一矩形金属脊的高度为所述的第一矩形腔的高度的一半，所述的第一矩形金属脊沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形腔的长度的四分之一，所述的第一矩形金属脊的前端面与所述的第一矩形腔的前端面之间的距离等于所述的第一矩形金属脊的后端面与所述的第一矩形腔的后端面之间的距离；所述的等腰梯形腔内设置有第一矩形金属底板和第二矩形金属脊，所述的第一矩形金属底板的高度小于所述的等腰梯形腔的高度的四分之一，所述的第一矩形金属底板的右端面与所述的等腰梯形腔的右端面齐平，所述的第一矩形金属底板的左端面位于所述的第二矩形腔内，所述的第一矩形金属底板沿所述的第一金属平板前后方向的长度大于所述的第一矩形腔的长度且小于所述的等腰梯形腔的右端面沿所述的第一金属平板前后方向的长度，所述的第一矩形金属底板的前端面与所述的第二矩形腔的前端面之间的间距等于所述的第一矩形金属底板的后端面与所述的第二矩形腔的后端面之间的间距，所述的第二矩形金属脊的下端面与所述的第一矩形金属底板的上端面贴合，所述的第二矩形金属脊的右端面与所述的第一矩形金属脊的左端面齐平，所述的第二矩形金属脊的上端面与所述的第一矩形金属脊的上端面位于同一平面，所述的第二矩形金属脊沿所述的第一金属平板左右方向的长度不超过所述的等腰梯形腔沿所述的第一金属平板左右方向的长度的四分之一；所述的第一矩形金属底板上设置有第一金属圆柱，所述的第一金属圆柱的下端面与所述的第一矩形金属底板的上端面贴合，所述的第一金属圆柱的中心同时位于所述的第一矩形金属底板的上端面沿所述的第一金属平板左右方向的中心线和所述的等腰梯形腔的左端面上，所述的第一金属圆柱的直径小于所述的第一矩形金属脊的宽度且大于0.5mm，所述的第一金属圆柱的高度小于所述的等腰梯形腔的高度的四分之一；所述的第二矩形腔内设置有第一矩形金属隔板，所述的第一矩形金属隔板的右端面与所述的第一矩形金属底板的左端面齐平，所述的第一矩形金属隔板的左端面与所述的第二矩形腔的左端面齐平，所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形金属底板沿所述的第一金属平板前后方向的长度且大于所述的第一矩形金属脊沿所述的第一金属平板前后方向的长度，所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板左右方向的长度小于所述的第二矩形腔的宽度的二分之一，所述的第一矩形金属隔板的高度等于所述的第二矩形腔的高度，所述的第一矩形金属隔板的前端面到所述的第二矩形腔的前端面的距离等于所述的第一矩形金属隔板的后端面到所述的第二矩形腔的后端面的距离，所述的第三矩形腔内设置有第二矩形金属隔板，所述的第二矩形金属隔板的右端面和所述的第一矩形金属隔板的右端面齐平，所述的第二矩形金属隔板的左端面和所述的第三矩形腔的左端面齐平，所述的第二矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度且大于所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度的二分之一，所述的第二矩形金属隔板的高度等于所述的第三矩形腔的高度，所述的第二矩形金属隔板的前端面到所述的第三矩形腔的前端面的距离等于所述的第二矩形金属隔板的后端面到所述的第三矩形腔的后端面的距离；所述的第四矩形腔内设置有第三矩形金属隔板，所述的第三矩形金属隔板的右端面与所述的第二矩形金属隔板的后端面齐平，所述的第三矩形金属隔板的左端面与所述的第四矩形腔的左端面齐平，所述的第三矩形金属隔板的高度等于所述的第四矩形腔的高度，所述的第三矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一金属圆柱的直径且大于等于0.5mm，所述的第三矩形金属隔板的前端面到所述的第四矩形腔的前端面的距离等于所述的第三矩形金属隔板的后端面到所述的第四矩形腔的后端面的距离，所述的第五矩形腔内设置有第二金属圆柱，所述的第二金属圆柱的直径等于所述的第一金属圆柱的直径，所述的第二金属圆柱的高度小于所述的第五矩形腔的高度的二分之一，所述的第二金属圆的中心与所述的第五矩形腔的中心位于同一条直线上；所述的H面Y型单脊波导功分器还包括沿所述的第一金属平板前后方向对称设置的第一脊组件和第二脊组件，所述的第一脊组件包括第一直角梯形金属块、第二直角梯形金属块、第一矩形金属块、第二矩形金属块、第三矩形金属块和第四矩形金属块；所述的第一矩形金属块位于所述的第一矩形金属底板上方，所述的第一矩形金属块的下端面与所述的第一矩形金属底板的上端面贴合，所述的第一矩形金属块的前端面与所述的第一矩形金属底板的前端面齐平，所述的第一矩形金属块沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形金属底板沿所述的第一金属平板前后方向的长度的十分之一，所述的第一矩形金属块沿所述的第一金属平板左右方向的长度等于所述的第一矩形金属脊沿所述的第一金属平板前后方向的长度，所述的第一矩形金属块的高度与所述的第一矩形金属底板的高度之和等于所述的第一矩形金属脊的高度，所述的第一矩形金属块的右端面与所述的第一矩形金属底板的右端面之间的距离等于所述的第一矩形金属块的左端面与所述的第一矩形金属底板的左端面之间的距离；所述的第一直角梯形金属块和所述的第二直角梯形金属块分别位于所述的等腰梯形腔内，所述的第一直角梯形金属块位于所述的第一矩形金属块的前侧，所述的第一直角梯形金属块的左端面平行于所述的第一直角梯形金属块的右端面，所述的第一直角梯形金属块的右端面小于所述的第一直角梯形金属块的左端面，所述的第一直角梯形金属块的后端面分别与所述的第一矩形金属底板的前端面和所述的第一矩形金属块的前端面连接且三者位于同一平面上，所述的第一直角梯形金属块的前端面平行于所述的等腰梯形腔的前端面，所述的第一直角梯形金属块的高度等于所述的第一矩形金属脊的高度，所述的第一直角梯形金属块的下端面与所述的等腰梯形腔的下端面贴合，所述的第二直角梯形金属块位于所述的第一直角梯形金属块的左侧，所述的第二直角梯形金属块的右端面与所述的第一直角梯形金属块的左端面连接且两者位于同一平面上，所述的第二直角梯形金属块的左端面平行于所述的第二直角梯形金属块的右端面，所述的第二直角梯形金属块的右端面小于所述的第二直角梯形金属块的左端面，所述的第二直角梯形金属块的前端面与所述的第一直角梯形金属块的前端面连接且两者位于同一平面上，所述的第二直角梯形金属块的左端面沿所述的第一金属平板前后方向的长度等于所述的第一直角梯形金属块沿所述的第一金属平板左右方向的长度，所述的第二直角梯形金属块的高度等于所述的第一矩形金属脊的高度，所述的第二直角梯形金属块的下端面与所述的等腰梯形腔的下端面贴合；所述的第二矩形金属块的右端面与所述的第二直角梯形金属块的左端面重合，所述的第二矩形金属块的左端面位于所述的第三矩形腔内，所述的第二矩形金属块的前端面到所述的第二矩形腔的前端面的距离等于所述的第二矩形金属块的后端面到所述的第二矩形金属隔板的前端面的距离，所述的第二矩形金属块的高度等于所述的第一矩形金属脊的高度，所述的第二矩形金属块位于所述的第三矩形腔内的部分沿所述的第一金属平板左右方向的长度不超过所述的第三矩形空腔的宽度的三分之一，所述的第二矩形金属块的下端面分别与所述的第二矩形腔和所述的第三矩形腔的下端面贴合；所述的第三矩形金属块的右端面与所述的第二矩形金属快的左端面重合，所述的第三矩形金属块的左端面位于所述的第四矩形腔内，所述的第三矩形金属块位于所述的第四矩形腔的部分沿所述的第一金属平板左右方向的长度不超过所述的第四矩形腔的宽度的五分之一，所述的第三矩形金属块的高度小于所述的第二矩形金属块的高度且大于所述的第二矩形金属块的高度的二分之一；所述的第四矩形金属块的右端面与所述的第三矩形金属块的左端面重合，所述的第四矩形金属块的后端面位于所述的第五矩形腔内，所述的第四矩形金属块位于所述的第五矩形腔内的部分沿所述的第一金属平板左右方向的长度大于所述的第五矩形空腔的宽度的二分之一，所述的第四矩形金属块的高度小于所述的第三矩形金属块的高度且大于所述的第三矩形金属块的高度的二分之一。