[发明专利]高效率圆极化波导缝隙线阵天线

说明书

本发明公开了一种高效率圆极化波导缝隙线阵天线，由辐射腔、类f字形圆极化器、线极化波导缝隙线阵、波导功分网络、馈电波导变换段组成。类f字形圆极化器从上到下由斜45°类f字形槽和极化分离腔层叠构成。该天线各部分先分层机械加工，然后从上到下依次层叠装配并真空焊接成一体。本发明采用线极化波导缝隙线阵激励类f字形圆极化器的形式，在实现圆极化的同时，降低了天线的剖面高度，减小了天线的宽度。结合使用辐射腔结构，从而提高了天线的辐射效率。本发明可作为单天线使用，也可用作一维宽角扫描线阵天线阵元。

技术领域

本发明属于波导缝隙阵天线技术领域，特别涉及一种高效率、圆极化、低剖面、可用于一维宽角扫描的波导缝隙线阵天线。

背景技术

波导缝隙线阵天线具有高效率、高功率容量等优点，通过一维组阵能够在较低的剖面内获得高增益窄波束。在现有的加工水平下，通过改变波导缝隙的尺寸、位置等参数，容易实现波束副瓣控制，结合T/R组件还可以进行一维相控电扫描。因此，该类天线在各种雷达和通信系统中的应用十分广泛。

然而，各类载荷中继终端和SAR雷达往往要求天线兼具高效率、圆极化、低剖面、高功率容量、可宽角相控电扫描等特性，现有的圆极化波导缝隙线阵天线由于圆极化器尺寸大、剖面高，因此难以同时满足高效率、圆极化、低剖面和宽角扫描的要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术不足，提供一种兼具高效率、圆极化、低剖面、高功率容量优点，且适用于一维宽角扫描的波导缝隙线阵天线。

本发明的技术解决方案为：

高效率圆极化波导缝隙线阵天线，包括辐射腔、类f字形圆极化器、线极化波导缝隙线阵、波导功分网络和馈电波导变换段；辐射腔、类f字形圆极化器、线极化波导缝隙线阵、波导功分网络、馈电波导变换段先各自机械加工，然后从上到下依次层叠装配并真空焊接成一体。

所述辐射腔为矩形腔，且矩形腔的几何中心与类f字形圆极化器的圆周对称中心在垂直方向上的投影重合。

所述类f字形圆极化器从上到下由斜45°类f字形槽和极化分离腔层叠构成，且极化分离腔的几何中心与斜45°类f字形槽的圆周对称中心在垂直方向上的投影重合，通过改变斜45°类f字形槽的尺寸能够调节天线的轴比。

当天线工作在右旋圆极化时，斜45°类f字形槽由相互正交且相同厚度的一字形金属槽和反Z字形金属槽构成；当天线工作在左旋圆极化时，斜45°类f字形槽由相互正交且相同厚度的一字形金属槽和Z字形金属槽构成。

极化分离腔为矩形腔。

辐射腔、极化分离腔、线极化波导缝隙线阵和波导功分网络的宽度相同，且斜45°类f字形槽垂直方向的投影位于极化分离腔内。

所述线极化波导缝隙线阵采用矩形波导缝隙线阵的形式，矩形波导缝隙线阵的缝隙偏离类f字形圆极化器中心一定距离，通过改变缝隙尺寸和位置可以调节天线的工作频率和驻波比。

所述线极化波导缝隙线阵采用脊波导缝隙线阵的形式，脊波导缝隙线阵的缝隙偏离类f字形圆极化器中心一定距离，通过改变缝隙尺寸和位置可以调节天线的工作频率和驻波比。

所述波导功分网络通过Z字形缝隙对线极化波导缝隙线阵馈电，实现能量从波导功分网络向线极化波导缝隙阵的传输。

一种波导缝隙相控阵天线，包括多个相控阵单元，所述相控阵单元采用高效率圆极化波导缝隙线阵天线实现。

本发明与现有技术相比的优点在于：