小尺寸宽带脊波导天线制造技术

本公开提供了一种小尺寸宽带脊波导天线，包括：电信号输入端口，用于接收外部馈电信号，并向波导功分器发送馈电信号；波导功分器，包括：金属馈电组件和波导腔；金属馈电组件，包括阶梯状馈电头，用于通过阶梯状馈电头，将所述馈电信号转换为不同激励的馈电信号，激发电磁波；波导腔，用于传递电磁波；金属脊波导，用于向天线外部发送电磁波。向天线外部发送电磁波。向天线外部发送电磁波。

【技术实现步骤摘要】
小尺寸宽带脊波导天线


[0001]本公开涉及脊波导缝隙天线领域，尤其涉及到一种小尺寸宽带脊波导天线。

技术介绍

[0002]宽带脊波导天线是随着雷达系统发展而诞生的产物，以地面防空雷达为基础，随着科技不断进步，宽带脊波导天线的应用也更加广泛。相关技术中使用的宽带脊波导天线的缝隙有开在波导窄边的倾斜缝隙，开在波导宽边的纵向缝隙、横向缝隙以及开在波导宽边中心线上到倾斜缝隙，它们既可以是谐振式的，也可以使非谐振式的。这些缝隙均切割表面电流，以便向外部空间辐射能量，对缝隙的个数、位置、尺寸、排列进行精心选择，就能产生各种实用的天线方向图。相关技术中，宽带脊波导天线可以被分为几个单元，并通过后方的波导功分器进行馈电。天线采用脊波导的形式减缩了波导尺寸，但达不到低副瓣的效果，此外采用波导功分器馈电的方式进行馈电，导致天线整体尺寸较大，目前还没有在缩小体积的同时较好地满足发送电磁波要求的脊波导缝隙天线。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本公开的主要目的在于提供一种小尺寸宽带脊波导天线，以期部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。
[0004]本公开提供一种小尺寸宽带脊波导天线，包括：
[0005]电信号输入端口，用于接收外部馈电信号，并向波导功分器发送馈电信号；波导功分器，包括：金属馈电组件和波导腔；上述金属馈电组件，包括阶梯状馈电头，用于通过上述阶梯状馈电头，将上述馈电信号转换为上述不同激励的馈电信号，激发电磁波；上述波导腔，用于传输上述电磁波；金属脊波导，用于向天线外部发送上述电磁波。r/>[0006]根据本公开的实施例，上述天线还包括：
[0007]上述阶梯状馈电头的尺寸参数满足第一预设条件；上述第一预设条件是根据上述金属脊波导的参数和上述电磁波的参数确定的。
[0008]根据本公开的实施例，上述阶梯状馈电头包括三级阶梯。
[0009]根据本公开的实施例，上述金属脊波导包括：多个脊波导单元。
[0010]上述脊波导单元均为单脊波导；将上述多个脊波导单元依次设置于预设直线方向上。
[0011]根据本公开的实施例，上述天线还包括：
[0012]上述脊波导单元分别与一个上述波导功分器连接；上述波导功分器的部分波导腔设置于上述脊波导单元的单脊内部，上述单脊波导的壁为上述部分波导腔的腔壁。
[0013]根据本公开的实施例，上述脊波导单元包括：多个缝隙。
[0014]上述多个缝隙设置于与上述单脊相对的波导面上，并贯穿上述波导面；上述多个缝隙依次排列在上述波导面在上述预设直线方向的对称轴上，向天线外部发送上述电磁波。
[0015]根据本公开的实施例，上述天线还包括：
[0016]上述多个缝隙的尺寸参数满足第二预设条件；上述第二预设条件是根据上述电磁波参数确定的。
[0017]根据本公开的实施例，上述天线还包括：
[0018]对上述脊波导单元各自连接的多个上述波导功分器之间的金属连接介质进行镂空处理。
[0019]根据本公开的实施例，上述天线还包括：
[0020]上述金属脊波导在上述预设直线方向的两端分别设置有固定接口，用于固定上述天线。
[0021]根据本公开的实施例，上述金属脊波导包括：4个脊波导单元，每个脊波导单元连接一个上述波导功分器；上述脊波导单元上包括4个缝隙，上述缝隙长为18.5mm，上述缝隙宽为3.7mm。
[0022]基于上述技术方案可以看出，本公开的实施例相对于现有技术具有如下有益效果：
[0023]小尺寸宽带脊波导天线可以通过阶梯状馈电头，将馈电信号转换为不同激励的馈电信号，激发电磁波；通过金属脊波导向天线外部发送电磁波。通过波导功分器内的阶梯状馈电头的设计，可以优化阻抗匹配，实现小尺寸同时在宽带范围内具有良好的阻抗匹配系数，且保证良好的方向图特性。
附图说明
[0024]图1示意性示出了根据本公开的实施例的小尺寸宽带脊波导天线的整体结构示意图；
[0025]图2示意性示出了根据本公开的实施例的小尺寸宽带脊波导天线的波导功分器和金属脊波导交叠的示意图；
[0026]图3示意性示出了根据本公开的实施例的小尺寸宽带脊波导天线的外部尺寸示意图；
[0027]图4示意性示出了根据本公开的实施例的小尺寸宽带脊波导天线的阶梯状馈电头尺寸示意图；
[0028]图5示意性示出了根据本公开的实施例的小尺寸宽带脊波导天线的四单元波导天线端口驻波比仿真示意图；
[0029]图6示意性示出了根据本公开的实施例的小尺寸宽带脊波导天线的俯仰向方向增益仿真示意图；
[0030]图7示意性示出了根据本公开的实施例的小尺寸宽带脊波导天线的方位向方向增益仿真示意图；
[0031]图8示意性示出了根据本公开的实施例的小尺寸宽带脊波导天线阵列的俯仰向方向电磁波振幅示意图；
[0032]图9示意性示出了根据本公开的实施例的小尺寸宽带脊波导天线阵列的方位向方向电磁波振幅示意图。
具体实施方式
[0033]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0034]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0035]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0036]在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。
[0037]相关技术的天线形式中，宽带脊波导天线由于其高带宽、结构稳定、扫描性能好、易于集成而成为常用的天线形式。为了优化波导缝隙天线的性能，相关技术人员在缩减方位向尺寸的同时保证天线保持良好的匹配特性和方向图专利技术进行了许多研究。现有的方法中一般采用在波导中加脊的方式，改变电磁波在波导中的传输模式，从而在更窄的尺寸下实现更低频的电磁激发与传播。
[0038]相关技术中，宽带脊波导天线可以被分为几个单元，并通过后方的波导功分器进行馈电。天线采用脊波导的形式减缩了波导尺寸，但达不到低副瓣的效果，此外采用波导功分器馈电的方式进行馈电，导致天线整体尺寸较大，目前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小尺寸宽带脊波导天线，包括：电信号输入端口，用于接收外部馈电信号，并向波导功分器发送所述馈电信号；波导功分器，包括：金属馈电组件和波导腔；所述金属馈电组件，包括阶梯状馈电头，用于通过所述阶梯状馈电头，将所述馈电信号转换为所述不同激励的馈电信号，激发电磁波；所述波导腔，用于传递所述电磁波；以及金属脊波导，用于向天线外部发送所述电磁波。2.如权利要求1所述的天线，还包括：所述阶梯状馈电头的尺寸参数满足第一预设条件；所述第一预设条件是根据所述金属脊波导的参数和所述电磁波的参数确定的。3.如权利要求2所述的天线，其中，所述阶梯状馈电头包括三级阶梯。4.如权利要求1所述的天线，其中，所述金属脊波导包括：多个脊波导单元；所述脊波导单元均为单脊波导；将所述多个脊波导单元依次设置于预设直线方向上。5.如权利要求3所述的天线，还包括：所述脊波导单元分别与一个所述波导功分器连接；以及所述波导功分器的部分波导腔设置于所述脊波...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁正之，郝承祥，段一星，张海波，曾星耀，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：