[发明专利]波导馈电网络、波导阵列天线

说明书

本发明公开了一种波导馈电网络，用于波导阵列天线，所述波导馈电网络包括由一组矩形波导E面T型功分器级联而成的E‑T功分器网络，所述E‑T功分器网络最后一级的每个矩形波导E面T型功分器的两个输出端口分别连接有一个90°极化器，这两个90°极化器的结构呈镜像对称设置。本发明还公开了波导阵列天线，包括天线辐射单元及如上所述波导馈电网络。相比现有技术，本发明可有效抑制泄漏问题，从而降低整个馈电网络的插损，同时大幅降低加工难度。

技术领域

本发明涉及一种波导馈电网络，用于波导阵列天线。

背景技术

现代通信技术飞速发展，通信系统对天线的要求向小型化，高效率方向发展。波导平板阵列天线体积小、效率高、低剖面和重量轻的特点，非常符合现代通信技术发展方向。波导平板阵列天线包括天线辐射单元和波导馈电网络。

波导馈电网络是波导平板阵列天线的重要组成部分，它的关键指标是幅度分布和相位分布。在保证天线副瓣最小时，幅度满足泰勒分布；当保证天线增益最大时幅度满足平均分布。无论是哪一种幅度分布，必须保证等相位分布，即馈到每一个辐射单元的波导口的信号都必须是等相位。

目前常用的波导馈电网络都是矩形波导HT功分器网络结构，由一组矩形波导H面T型功分器（简称HT功分器）级联而成。由矩形波导HT结构特性可知，在结构对称的情况下HT功分器可以保证所有的端口的相位相等，幅度可以通过分隔处膜片的位置控制，理论上很好的实现馈电网络的功分特性。但是在实际加工装配过程中，HT功分器只能从窄边剖分切割，由于平面缝隙天线只能在天线的四周放置紧固螺钉，中间完全是辐射单元没法放置安装螺钉，窄边H面就会由于加工的平面度不够好等原因，必然存在泄漏。这些缝隙的泄漏会严重恶化天线的性能，降低天线的增益和辐射效率。在高频特别是目前通信研究的热点频率E-band表现的尤其严重，甚至造成天线不能工作。为了解决HT波导馈电网络的泄漏问题，目前最长用的方法是镀银焊接，但是镀银焊接的锡珠很容易溢到波导空腔中，恶化回波，且不具有可维修性。瑞典gap waves公司提出抑制泄漏的周期结构，在波导通道的两边放置周期分布，高度大致为工作波长1/4的针状结构，抑制H面缝隙的泄漏，该结构能很好的解决泄漏问题，大大提高了天线的性能，但是该结构的细针很难加工且很容易损坏，增加天线的成本，且不利于天线的大批量生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种波导馈电网络，可有效抑制泄漏问题，从而降低整个馈电网络的插损，同时大幅降低加工难度。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种波导馈电网络，用于波导阵列天线，所述波导馈电网络包括由一组矩形波导E面T型功分器级联而成的E-T功分器网络，所述E-T功分器网络最后一级的每个矩形波导E面T型功分器的两个输出端口分别连接有一个90°极化器，这两个90°极化器的结构呈镜像对称设置。

优选地，所述90°极化器包括输入矩形波导、输出矩形波导，输入矩形波导E面的垂直等分面与输出矩形波导H面的垂直等分面共面；输入矩形波导依次通过一个台阶结构和一个蝶形结构与输出矩形波导连接；所述台阶结构用于匹配回波；所述蝶形结构用于扭转电磁波导极化方向，其由两个相互垂直且部分重合的长方体波导组成，该蝶形结构的高度大致为工作频率所对应波长的1/4，蝶形结构的底面与输入矩形波导E面的垂直等分面重合。

优选地，所述矩形波导E面T型功分器由沿E面剖分开的两个部件组合而成。

更进一步地，所述矩形波导E面T型功分器由沿E面中心线剖分开的两个部件组合而成。

根据相同的发明思路还可以得到以下技术方案：

一种波导阵列天线，包括天线辐射单元及如上任一技术方案所述波导馈电网络。

相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：