【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及平板天线，尤其涉及一种e面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线。
技术介绍
1、高功率微波辐射系统的辐射效能主要取决于发射天线。天线效率直接关系到,能否将微波能量,最大化的作用到目标上。效率包括口面效率和脉冲合成效率，因平面阵天线相比空馈天线（抛物面反射天线、平面反射阵天线、平面传输阵天线），具有更高的口面效率和高集成度的优势。平面阵列高功率微波天线已经被广泛使用，主要有波导缝隙阵（行波阵、驻波阵、漏波天线），连续切向节阵列，径向螺旋线阵列等。
2、波导行波阵具有带宽宽，结构简单的优势，但需要匹配负载，损耗较大。驻波阵缝隙间距严格按照半个波导波长排列，通过波导端口的短路壁实现驻波的缝隙辐射，可以实现高口面效率，但由于从馈电口到每个缝隙的时延不同容易造成脉冲展宽，峰值脉宽变窄，脉冲合成效率较低。连续切向节天线具有低剖面、低损耗、对加工精度要求不高等优点，但该天线波束方向和天线口面法向方向有一定的夹角，虽然带宽较宽但是波束方向随频率变化敏感，对频率源要求极高。径向线螺旋天线采用等相位控制，可以通过机电控制实现电扫，但在大口面的情况下同样存在波束带宽较窄和脉冲展宽的问题。
3、波导喇叭平面阵列天线在卫星通信领域已有不少研究，但都没有进行高功率容量方面的设计。
4、经过高功率容量设计的波导喇叭平面阵列天线可以克服以上缺点，采用e面等功率、等时延功分，能实现兼具高口面效率和高脉冲合成效率的高功率微波天线。
技术实现思路
1、本专利技术的目
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种e面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，
4、包括次级功分网络，辐射喇叭层、辐射层功分腔体和天线罩，以及用于将将输入高功率信号耦合到次级功分网络的主馈电网络，用于连接主馈电网络和次级功分网络的隔离器；
5、所述的主馈电网络为双层结构，主馈电网络第一层正面为主馈电口，背面为主馈电网络的一半，主馈电网络第二层正面为主馈电网络的另一半，背面为主馈电网络输出端口；
6、所述的隔离器由模式变换谐振腔和介质隔离窗层构成，模式变换谐振腔采用圆柱形结构，且分为两层，介质隔离窗层设置在两层之间；模式变换谐振腔的第一层正面为隔离器的输入口，背面为模式变换谐振腔的一半腔；模式变换谐振腔第二层正面为模式变换谐振腔的另一半腔，背面为隔离器的输出口；隔离器的输入、输出端口采用相同结构大小的波导；
7、所述的次级功分网络为双层结构，次级功分网络第一层65正面为输入端口66，背面为次级功分网络第一半65a，次级功分网络第二层75正面为次级功分网络第二半65b，背面为输出端口76；
8、辐射喇叭层110正面为辐射层功分腔体111，背面为辐射喇叭口112；以上各层按顺序连接组成该平面阵列天线，天线罩120覆盖于喇叭口上；辐射层功分腔体111采用脊波导结构，辐射层功分腔体与次级功分网络的输出口连接，次级功分网络输出的主模激励经辐射层功分腔体变换为高次模，高次模的两个谐振波包对应两个个喇叭口，经辐射喇叭口辐射输出；
9、其中，介质隔离窗层到天线罩之间形成密封腔体；主馈电口到介质隔离窗层之间形成密封腔体。
10、主馈电网络由波导e面功分构成，为e面1分4结构，波导e面功分为t型结构并设计有多个匹配台阶，可根据辐射层功分腔体阵列规模灵活扩展输出端口个数。
11、模式变换谐振腔输入口31的波导尺寸78mm*20mm，模式变换谐振腔一半腔40a腔体深度29mm，腔体直径108mm，介质隔离窗层40直径108mm厚度5mm，另一半腔40b体采用与一半腔40a腔体相同的结构和大小。
12、次级功分网络也由波导e面功分构成，且结构与主馈电网络结构相同，输入口66采用标准波导型号为bj40，输出口76波导尺寸42mm*20mm，可根据阵列单元规模灵活扩展次级功分网络规模。
13、辐射喇叭层的辐射喇叭口112为正方形边长56mm，深度27mm，阵面尺寸500mm*500mm，共8*8，64个单元，辐射喇叭口120阵元间距59mm。
14、所述辐射层功分腔体的脊波导长115mm宽42mm深19mm，脊位于波导中间位置，脊高12.6mm，脊宽28mm。
15、如权利要求1所述的e面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于，天线罩采用低损耗高强度材料，完全覆盖阵列口面。
16、本专利技术通过采用主模波导设计e面功分网络，能实现阵列天线的模块化、低剖面、高功率容量以及等时延、低损耗传输。采用功分腔体能显著减少次级网络复杂度，同时也能实现高功率容量、等时延、低损耗传输。波导喇叭辐射能保证天线的高口面效率。等时延网络配合高效率喇叭能实现高波束指向稳定性。从而解决了高功率微波天线集，高传输效率、高口面效率、高功率容量、高波束指向稳定的问题。
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1.一种E面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于：
2.如权利要求1所述的E面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于，主馈电网络由波导E面功分构成，为E面1分4结构，波导E面功分为T型结构并设计有多个匹配台阶，可根据辐射层功分腔体阵列规模灵活扩展输出端口个数。
3.如权利要求1所述的E面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于,模式变换谐振腔输入口（31）的波导尺寸78mm*20mm，模式变换谐振腔一半腔（40a）腔体深度29mm，腔体直径108mm，介质隔离窗层（40）直径108mm厚度5mm，另一半腔（40b）体采用与一半腔（40a）腔体相同的结构和大小。
4.如权利要求2所述的E面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于，次级功分网络也由波导E面功分构成，且结构与主馈电网络结构相同，输入口（66）采用标准波导型号为BJ40，输出口（76）波导尺寸42mm*20mm，可根据阵列单元规模灵活扩展次级功分网络规模。
5.如权利要求1所述的E面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天
6.如权利要求1所述的E面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于，所述辐射层功分腔体的脊波导长115mm宽42mm深19mm，脊位于波导中间位置，脊高12.6mm，脊宽28mm。
7.如权利要求1所述的E面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于，天线罩采用低损耗高强度材料，完全覆盖阵列口面。
...【技术特征摘要】
1.一种e面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于：
2.如权利要求1所述的e面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于，主馈电网络由波导e面功分构成，为e面1分4结构，波导e面功分为t型结构并设计有多个匹配台阶，可根据辐射层功分腔体阵列规模灵活扩展输出端口个数。
3.如权利要求1所述的e面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于,模式变换谐振腔输入口（31）的波导尺寸78mm*20mm，模式变换谐振腔一半腔（40a）腔体深度29mm，腔体直径108mm，介质隔离窗层（40）直径108mm厚度5mm，另一半腔（40b）体采用与一半腔（40a）腔体相同的结构和大小。
4.如权利要求2所述的e面功分网络高效率高功率容量波导喇叭平板天线，其特征在于，次级功分网络也由波导e面功分构成...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宏伟，王浩放，刘朝阳，
申请(专利权)人：中原电子技术研究所中国电子科技集团公司第二十七研究所，
类型：发明
国别省市：
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