一种用于平面CTS天线的宽频带线源，包括馈电网络、第一矩形波导和n个H面单脊矩形波导T型结，H面单脊矩形波导T型结的宽度为1.5λ至2.3λ，馈电网络为功率分配器，功率分配器的n个输出端与n个H面单脊矩形波导T型结的前端一一对应连接，n个H面单脊矩形波导T型结的后端分别与第一矩形波导的前端连接，H面单脊矩形波导T型结阵列的宽度比第一矩形波导的宽度小0.5λ至λ，H面单脊矩形波导T型结阵列的纵向中心线和第一矩形波导的纵向中心线重叠，其中n为大于等于2的整数，λ＝c/f，c为光速，f为宽频带线源设计要求的中心频率；优点是结构尺寸小，能实现小型化，频带宽，装配简单，并且成本较低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种宽频带线源，尤其是涉及一种用于平面CTS天线的宽频带线源。
技术介绍
在星载通信领域，高灵敏度、宽频带和低剖面的高性能天线不仅可以使天线工作在多个频段又可以大幅降低使用成本，得到了广泛的应用。1990年美国休斯公司(Hughes Aircraft Company)专利技术了平面CTS(ContinueTransverse Stub，连续横向枝节)天线。该平面CTS天线采用TEM模馈电，通过在平板波导上连续开贯通的横向缝并在横向缝上加枝节实现辐射，具有很高的馈电效率和口径效率，并且CTS阵列易于实现波束控制和双极化等多种功能，加工简便成本低，是高增益天线一个极为重要的研究方向，具有广泛的应用前景。传统的平面CTS天线的线源馈电方式主要包括两种，一种是是以波导缝隙阵代表的离散线源，另一种是以H面扇形喇叭天线和透镜天线为代表的连续线源。申请号为201310409126.X的中国专利中公开了一种用于平面波导CTS天线馈电装置的宽频带线源，该宽频带线源包括H面扇形喇叭天线、偏置抛物反射面和平板波导，H面扇形喇叭天线和偏置抛物反射面设置在平板波导内部，H面扇形喇叭天线的相位中心设置在偏置抛物反射面的焦点。该宽频带线源采用柱面波转换平面波和反射器天线原理产生平面波，将喇叭天线置于抛物面反射器的焦点处，喇叭天线辐射的场经过反射器在反射器口径面处产生等幅度同相位的平面波。但是，该宽频带线源存在以下问题：一、偏置抛物反射面需要较大的空间，尺寸较大，不利于宽频带线源的小型化设计；二、偏置抛物反射面加工要求较高；三、装配过程中，偏置抛物反射面的焦点与H面扇形喇叭天线的相位中心需要严格对准，装配要求较高。申请号为201210114047.1的中国专利申请中公开了一种实现矩形波导和平行板波导相互过渡的装置和方法，实现矩形波导和平行板波导相互过渡的装置即为宽频带线源。该装置包括平行板波导和矩形波导，矩形波导的一个宽边上开有采用中心倾斜缝或纵向偏置缝的多个缝隙，平行板波导与矩形波导开有缝隙的一边紧密接触，并处于矩形波导的中心处。该装置虽然尺寸较小，加工要求和装配要求较低，但是该装置中每个缝隙的谐振长度和倾角对结果影响很大且该装置与工作中心频率高度相关，不能实现较理想宽频带线源，频带较窄，适用范围很小。申请号为201510475521.7的中国专利申请中公开了一种基于平面介质透镜的平板波导CTS天线宽频带馈电线源。该宽频带馈电线源包括H面喇叭、平面介质透镜和平板波导；H面喇叭的输出端口与平板波导相连，在平板波导内设置有平面介质透镜；平面介质透镜由中间层和与其对称包括多个匹配子层的两个匹配层构成，各层均采用由多个介电常数不同条带形成的直线阵列结构，且从条带直线阵列中间向两端延伸，其条带介电常数逐步降低。该宽频带馈电线源结构尺寸小，能实现小型化，频带宽，装配简单，但是其核心部件平面介质透镜是由多个介电常数不同条带形成的直线阵列结构，该结构对加工工艺要求较高，显著提高了加工成本，由此导致该宽频带馈电线源成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结构尺寸小，能实现小型化，频带宽，装配简单，并且成本较低的用于平面CTS天线的宽频带线源。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于平面CTS天线的宽频带线源，包括馈电网络、第一矩形波导和n个结构尺寸相同的H面单脊矩形波导T型结，所述的H面单脊矩形波导T型结的宽度为1.5λ至2.3λ，所述的馈电网络为功率分配器，所述的功率分配器具有一个输入端和n个输出端，n个所述的H面单脊矩形波导T型结横向零间距依次排布形成H面单脊矩形波导T型结阵列，所述的功率分配器的n个输出端与n个所述的H面单脊矩形波导T型结的前端一一对应连接，n个所述的H面单脊矩形波导T型结的后端分别与所述的第一矩形波导的前端连接，所述的H面单脊矩形波导T型结阵列的宽度比所述的第一矩形波导的宽度小0.5λ至λ，所述的H面单脊矩形波导T型结阵列的纵向中心线和所述的第一矩形波导的纵向中心线重叠，其中n为大于等于2的整数，λ＝c/f，c为光速，f为宽频带线源设计要求的中心频率。所述的H面单脊矩形波导T型结包括第一级波导、第二级波导和第三级波导，所述的第一级波导为第一单脊矩形波导，所述的第二级波导包括第二矩形波导，所述的第二矩形波导的前端设置有第一矩形波导壁和第二矩形波导壁，所述的第一矩形波导壁分别与所述的第二矩形波导的左侧内壁、上侧内壁和下侧内壁连接，所述的第二矩形波导壁分别与所述的第二矩形波导的右侧内壁、上侧内壁和下侧内壁连接，所述的第一矩形波导壁和所述的第二矩形波导壁相对于所述的第二矩形波导的纵向中心线对称，所述的第二矩形波导内设置有第一感性金属壁和第二感性金属壁，所述的第一感性金属壁与所述的第一矩形波导壁垂直连接，所述的第二感性金属壁与所述的第二矩形波导壁垂直连接，所述的第一感性金属壁和所述的第二感性金属壁相对于所述的第二矩形波导的纵向中心线对称，所述的第三级波导包括横向零间距设置的第二单脊矩形波导和第三单脊矩形波导，所述的第二单脊矩形波导和所述的第三单脊矩形波导结构尺寸相同，所述的第二单脊矩形波导内设置有与所述的第二单脊矩形波导的右侧内壁垂直连接的第三感性金属壁，所述的第三单脊矩形波导内设置有与所述的第三单脊矩形波导的左侧内壁垂直连接的第四感性金属壁，所述的第三感性金属壁和所述的第四感性金属壁左右对称设置，所述的第一级波导的后端和所述的第二级波导的前端连接，所述的第二级波导的后端和所述的第三级波导的前端连接。该结构中，设置的第一感性金属壁、第二感性金属壁与第一矩形波导沿宽度方向超出H面单脊矩形波导T型结阵列的部分形成宽频带线源输入和输出端之间的阻抗匹配，能够降低回波损耗，提高传输效率，第三感性金属壁和第四感性金属壁可以减弱由第二级波导输出端电磁场融合时带来的强反射，保证输出端相位一致。所述的第一单脊矩形波导的内壁宽度记为W，所述的第一单脊矩形波导的内壁高度记为H，所述的第一单脊矩形波导的脊高记为h，W+2*h＝λ/2，H＝W/4，λ＝c/f，c为光速，f为宽频带线源设计要求的中心频率；所述的第二矩形波导的内壁长度为0.5λ±0.25λ，所述的第二矩形波导的内壁宽度为1.5λ至2.3λ，所述的第二矩形波导的内壁高度为H；所述的第一感性金属壁到所述的第二矩形波导的纵向中心线的直线距离为0.25λ±0.1λ，所述的第一感性金属壁的长度为0.25λ±0.125λ，所述的第一感性金属壁的宽度小于0.5mm；所述的第二单脊矩形波导的内壁宽度为0.75λ至1.15λ，所述的第二单脊矩形波导的内壁高度为H；所述的第三感性金属壁至所述的第三级波导的前端的直线距离为0.25λ至0.5λ，所述的第三感性金属壁的长度为0.05λ至0.2λ，所述的第三感性金属壁的厚度小于0.5mm。该结构能够保证在低损耗，高传输效率的情况下实现宽频带传输。与现有技术相比，本专利技术的优点在于通过馈电网络、第一矩形波导和n个结构尺寸相同的H面单脊矩形波导T型结构成用于平面CTS天线的宽频带线源，H面单脊矩形波导T型结的宽度为1.5λ至2.3λ，馈电网络为功率分配器，功率分配器具有一个输入端和n个输出端，n个H面单脊矩形波导T型结横向零本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于平面CTS天线的宽频带线源，其特征在于包括馈电网络、第一矩形波导和n个结构尺寸相同的H面单脊矩形波导T型结，所述的H面单脊矩形波导T型结的宽度为1.5λ至2.3λ，所述的馈电网络为功率分配器，所述的功率分配器具有一个输入端和n个输出端，n个所述的H面单脊矩形波导T型结横向零间距依次排布形成H面单脊矩形波导T型结阵列，所述的功率分配器的n个输出端与n个所述的H面单脊矩形波导T型结的前端一一对应连接，n个所述的H面单脊矩形波导T型结的后端分别与所述的第一矩形波导的前端连接，所述的H面单脊矩形波导T型结阵列的宽度比所述的第一矩形波导的宽度小0.5λ至λ，所述的H面单脊矩形波导T型结阵列的纵向中心线和所述的第一矩形波导的纵向中心线重叠，其中n为大于等于2的整数，λ＝c/f，c为光速，f为宽频带线源设计要求的中心频率。
【技术特征摘要】
1.一种用于平面CTS天线的宽频带线源，其特征在于包括馈电网络、第一矩形波导和n个结构尺寸相同的H面单脊矩形波导T型结，所述的H面单脊矩形波导T型结的宽度为1.5λ至2.3λ，所述的馈电网络为功率分配器，所述的功率分配器具有一个输入端和n个输出端，n个所述的H面单脊矩形波导T型结横向零间距依次排布形成H面单脊矩形波导T型结阵列，所述的功率分配器的n个输出端与n个所述的H面单脊矩形波导T型结的前端一一对应连接，n个所述的H面单脊矩形波导T型结的后端分别与所述的第一矩形波导的前端连接，所述的H面单脊矩形波导T型结阵列的宽度比所述的第一矩形波导的宽度小0.5λ至λ，所述的H面单脊矩形波导T型结阵列的纵向中心线和所述的第一矩形波导的纵向中心线重叠，其中n为大于等于2的整数，λ＝c/f，c为光速，f为宽频带线源设计要求的中心频率。2.根据权利要求1所述的一种用于平面CTS天线的宽频带线源，其特征在于所述的H面单脊矩形波导T型结包括第一级波导、第二级波导和第三级波导，所述的第一级波导为第一单脊矩形波导，所述的第二级波导包括第二矩形波导，所述的第二矩形波导的前端设置有第一矩形波导壁和第二矩形波导壁，所述的第一矩形波导壁分别与所述的第二矩形波导的左侧内壁、上侧内壁和下侧内壁连接，所述的第二矩形波导壁分别与所述的第二矩形波导的右侧内壁、上侧内壁和下侧内壁连接，所述的第一矩形波导壁和所述的第二矩形波导壁相对于所述的第二矩形波导的纵向中心线对称，所述的第二矩形波导内设置有第一感性金属壁和第二感性金属壁，所述的第一感性金属壁与所述的第一矩形波导壁垂直连接，所述的第二感性金属壁与所述的第二矩形波导壁垂直连接，所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤清春，黄季甫，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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