[发明专利]一种圆极化波导裂缝天线单元及天线阵

说明书

本发明公开一种圆极化波导裂缝天线单元，包括从上到下依次分布的第一层结构组、第二层结构组、第三层结构组和第四层结构组，所述第一层结构组包括若干金属立柱，所述第二层结构组包括若干梅花状波导圆极化器和设置于所述波导圆极化器之间的减重腔，所述第三层结构组包括波导裂缝天线单元，所述第四层结构组包括一分二波导功分器及直角弯波导；本发明所述圆极化波导裂缝天线单元，其辐射缝位于波导腔水平中心线，可保证天线单元随机交错分布时相邻圆极化器不出现冲突，同时有利于配置减重腔位置。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种圆极化波导裂缝天线单元及天线阵。

背景技术

有源相控阵天线越来越多的应用于雷达系统，圆极化波导裂缝天线因可靠性高、辐射效率高、性能稳定而广受欢迎。采用子阵级数字化、单元级随机布阵等措施是降低口径内天线通道数量，抑制天线阵栅瓣及副瓣的有效方法。

传统的圆极化波导裂缝天线，辐射缝以波导水平中心线上下偏置，对应的波导圆极化器也是上下偏置分布，这种结构形式通常会造成圆极化器超出天线单元间距，随机布阵时造成上下两排相邻圆极化器交叉，破坏圆极化器完整性，影响天线整体性能。子阵级数字化技术，可减少有源通道数量，但会造成扫描单元间距增大，导致大角度扫描出现栅瓣，扫描驻波增大等问题。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种圆极化波导裂缝天线单元包括从上到下依次分布的第一层结构组、第二层结构组、第三层结构组和第四层结构组，所述第三层结构组包括两根完全相同且并排设置的裂缝天线波导，所述裂缝天线波导上均设置有若干辐射缝，所述辐射缝均对应设置于所述裂缝天线波导上壁的水平中心线上，所述辐射缝下方的波导腔内设置有调谐钉；

所述第二层结构组包括波导圆极化器和减重腔；所述波导圆极化器及所述减重腔位于所述裂缝天线波导的上方，所述辐射缝和所述波导圆极化器一一对应设置，且所述波导圆极化器位于对应所述辐射缝的正上方；所述波导圆极化器之间设置有长方体的所述减重腔，所述减重腔上部开有透气孔；

所述第一层结构组包括金属立柱，所述金属立柱竖直设置于所述减重腔的正上方；

所述第四层结构组包括一分二波导功分器和直角弯波导；所述一分二波导功分器和所述直角弯波导相连形成馈电部分。

较佳的，所述裂缝天线波导为矩形波导或脊波导，所述辐射缝设置为水平向等间距分布的矩形辐射缝，单个所述辐射缝上的四个顶角倒角均为圆弧。

较佳的，所述调谐钉位于所述辐射缝下方，所述调谐钉和所述辐射缝一一对应设置，且所述调谐钉交错分布在所述辐射缝的两侧。

较佳的，所述调谐钉设置为长方体状或圆柱体状，所述调谐钉与所述裂缝天线波导上壁相连,所述调谐钉的高度尺寸小于所述裂缝天线波导内波导腔的高度尺寸。

较佳的，所述波导圆极化器设置为内部四边加脊的矩形波导，相对边上两脊的高度尺寸和宽度尺寸均相同，相邻边上两脊的高度尺寸和宽度尺寸不同或不全相同，形成横截面为梅花状的所述波导圆极化器。

较佳的，所述波导圆极化器上的内直角及脊外直角均设置圆弧倒角。

较佳的，所述减重腔底部与所述波导圆极化器底部平齐，所述减重腔的高度尺寸小于所述波导圆极化器的高度尺寸，所述减重腔顶部设置有外壁。

较佳的，所述透气孔设置为圆形孔，所述透气孔位于所述减重腔的顶部外壁上。

较佳的，所述一分二波导功分器设置为T字形波导功分器，所述一分二波导功分器的总口和所述直角弯波导互连，所述一分二波导功分器的分口分别与所述波导裂缝天线单元上两并排的所述裂缝天线波导下壁相连。