一体化宽带脊波导缝隙天线及天线阵列制造技术

本公开提供了一种一体化宽带脊波导缝隙天线及天线阵列，其中，该一体化宽带脊波导缝隙天线包括：电磁波端口，用于接收第一电磁波，并向波导腔功分器发送所述第一电磁波；波导腔功分器包括：一级波导腔功分器、第一二级波导腔功分器和第二二级波导腔功分器；一级波导腔功分器的输入端连接电磁波端口，一级波导腔功分器的两个输出端分别连接第一二级波导腔功分器和第二二级波导腔功分器的输入端，第一二级波导腔功分器和第二二级波导腔功分器的两个输出端连接金属脊波导；金属脊波导，用于根据四部分的电磁波，向天线外部发送第二电磁波，金属脊波导上设置有缝隙。金属脊波导上设置有缝隙。金属脊波导上设置有缝隙。

【技术实现步骤摘要】
一体化宽带脊波导缝隙天线及天线阵列


[0001]本公开涉及脊波导缝隙天线领域，尤其涉及到一种一体化宽带脊波导缝隙天线及天线阵列。

技术介绍

[0002]最近十几年，随着对雷达抗干扰要求的提高，对波导缝隙阵天线的研究不断扩展。波导缝隙天线由于具有辐射效率高、结构紧凑、易于实现低副瓣、性能稳定可靠等诸多优点，在需要窄波束或赋性波束的弹载、机载雷达设备中获得了广泛应用。波导缝隙阵天线具有口面场分布容易控制、天线口径效率高、性能稳定结构简单紧凑、强度高、安装方便等特点，而且容易实现窄波束、低副瓣乃至超低副瓣。在不对称脊波导宽边中心线上开缝的缝隙天线形式，利用不对称脊波导段的不对称程度来控制每个缝隙辐射出的能量，天线结构复杂，加工难度较大。

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一体化宽带脊波导缝隙天线及天线阵列，以期部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。
[0004]本公开一方面提供一种一体化宽带脊波导缝隙天线，包括：
[0005]电磁波端口，用于接收第一电磁波，并向波导腔功分器发送上述第一电磁波；波导腔功分器包括：一级波导腔功分器、第一二级波导腔功分器和第二二级波导腔功分器；上述一级波导腔功分器、上述第一二级波导腔功分器和上述第二二级波导腔功分器各自包括一个输入端和两个输出端；上述一级波导腔功分器的输入端连接上述电磁波端口，上述一级波导腔功分器的两个输出端分别连接上述第一二级波导腔功分器和上述第二二级波导腔功分器的输入端，上述第一二级波导腔功分器和上述第二二级波导腔功分器的两个输出端连接上述金属脊波导；上述一级波导腔功分器、上述第一二级波导腔功分器和上述第二二级波导腔功分器用于将上述第一电磁波分为四部分；以及金属脊波导，用于根据上述四部分的电磁波，向天线外部发送第二电磁波，上述金属脊波导上设置有缝隙。
[0006]根据本公开的实施例，上述金属脊波导包括：P个第一脊波导单元和Q个第二脊波导单元。
[0007]按照P/2个第一脊波导单元分别位于两侧、Q个第二脊波导单元位于中心的排列顺序，将上述P个第一脊波导单元和上述Q个第二脊波导单元设置于预设直线方向上，P和Q为正偶数。
[0008]根据本公开的实施例，上述天线还包括：
[0009]上述第一二级波导腔功分器的一个输出端连接一侧上述P/2个第一脊波导单元，上述第一二级波导腔功分器的另一个输出端连接与上述一侧P/2个第一脊波导单元相邻的Q/2个第二脊波导单元；上述第二二级波导腔功分器与上述第一二级波导腔功分器相邻的输出端连接其余Q/2个第二脊波导单元，上述第二二级波导腔功分器另一个输出端连接其
余P/2个第二脊波导单元。
[0010]根据本公开的实施例，上述第一二级波导腔功分器和上述第二二级波导腔功分器的部分波导腔设置于上述第一脊波导单元和第二脊波导单元的脊内部，上述第一脊波导单元和上述第二脊波导单元的壁分别为上述部分波导腔的腔壁。
[0011]根据本公开的实施例，上述天线中，P＝2，Q＝2。
[0012]根据本公开的实施例，上述第一脊波导单元包括M个缝隙；上述第二脊波导单元包括N个缝隙。
[0013]上述M个缝隙设置于与上述第一二级波导腔功分器相对的上述第一脊波导单元的波导面上，并贯穿上述第一脊波导单元的波导面；上述N个缝隙设置于与上述第二二级波导腔功分器相对的上述第二脊波导单元的波导面上，并贯穿上述第二脊波导单元的波导面；上述缝隙依次排列在上述第一脊波导单元和第二脊波导单元在上述预设直线方向的对称轴上，向天线外部发送上述第二电磁波，M和N为正整数。
[0014]根据本公开的实施例，上述天线中，M＝4，N＝2。
[0015]根据本公开的实施例，上述天线还包括：
[0016]上述金属脊波导在垂直于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。
[0017]根据本公开的实施例，上述缝隙长为16.4mm，上述缝隙宽为2mm；上述金属脊波导的宽度不大于16mm，上述金属脊波导的长度不大于263mm，上述长度方向为上述预设直线方向；上述电磁波端口接收工作带宽为8.85
‑
10.35GHz的第一电磁波；上述天线垂直于上述金属脊波导所在平面的厚度不大于60mm。
[0018]本公开另一方面提供一种一体化宽带脊波导缝隙天线阵列，包括：
[0019]在与预设直线垂直的方向排列的R个一体化宽带脊波导缝隙天线；上述一体化宽带脊波导缝隙天线为权利要求1
‑
9中任一项上述的天线，设置上述天线安装在同一高度上，R为不小于2的整数。
[0020]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：
[0021]一体化宽带脊波导缝隙天线可以通过波导腔功分器得到的不同能量的电磁波，通过金属脊波导将电磁波均匀向外发射，过程中可以优化阻抗匹配，实现一体化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
[0022]图1示意性示出了根据本公开的实施例的一体化宽带脊波导缝隙天线的整体结构示意图；
[0023]图2示意性示出了根据本公开的实施例的一体化宽带脊波导缝隙天线的波导腔功分器和金属脊波导交叠的示意图；
[0024]图3示意性示出了根据本公开的实施例的一体化宽带脊波导缝隙天线的外部尺寸示意图；
[0025]图4示意性示出了根据本公开的实施例的一体化宽带脊波导缝隙天线的四单元波导天线端口驻波仿真示意图；
[0026]图5示意性示出了根据本公开的实施例的一体化宽带脊波导缝隙天线的俯仰向方向增益仿真示意图；
[0027]图6示意性示出了根据本公开的实施例的一体化宽带脊波导缝隙天线的方位向方向增益仿真示意图；
[0028]图7示意性示出了根据本公开的实施例的一体化宽带脊波导缝隙天线阵列的俯仰向方向电磁波振幅示意图；
[0029]图8示意性示出了根据本公开的实施例的一体化宽带脊波导缝隙天线阵列的方位向方向电磁波振幅示意图。
具体实施方式
[0030]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。
[0031]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。
[0032]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，而不应以理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化宽带脊波导缝隙天线，包括：电磁波端口，用于接收第一电磁波，并向波导腔功分器发送所述第一电磁波；波导腔功分器包括：一级波导腔功分器、第一二级波导腔功分器和第二二级波导腔功分器；所述一级波导腔功分器、所述第一二级波导腔功分器和所述第二二级波导腔功分器各自包括一个输入端和两个输出端；所述一级波导腔功分器的输入端连接所述电磁波端口，所述一级波导腔功分器的两个输出端分别连接所述第一二级波导腔功分器和所述第二二级波导腔功分器的输入端，所述第一二级波导腔功分器和所述第二二级波导腔功分器的两个输出端连接所述金属脊波导；所述一级波导腔功分器、所述第一二级波导腔功分器和所述第二二级波导腔功分器用于将所述第一电磁波分为四部分；以及金属脊波导，用于根据所述四部分的电磁波，向天线外部发送第二电磁波，所述金属脊波导上设置有缝隙。2.如权利要求1所述的天线，其中，所述金属脊波导包括：P个第一脊波导单元和Q个第二脊波导单元；按照P/2个第一脊波导单元分别位于两侧、Q个第二脊波导单元位于中心的排列顺序，将所述P个第一脊波导单元和所述Q个第二脊波导单元设置于预设直线方向上，P和Q为正偶数。3.如权利要求2所述的天线，还包括：所述第一二级波导腔功分器的一个输出端连接一侧所述P/2个第一脊波导单元，所述第一二级波导腔功分器的另一个输出端连接与所述一侧P/2个第一脊波导单元相邻的Q/2个第二脊波导单元；以及所述第二二级波导腔功分器与所述第一二级波导腔功分器相邻的输出端连接其余Q/2个第二脊波导单元，所述第二二级波导腔功分器另一个输出端连接其余P/2个第二脊波导单元。4.如权利要求3所述的天线，其中，所述第一二级波导腔功分器和所述第二二级波...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡狄威，段一星，郝承祥，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：