[发明专利]一种新型倾角可调波导裂缝天线在审
申请号: | 202211485698.1 | 申请日: | 2022-11-24 |
公开(公告)号: | CN115911875A | 公开(公告)日: | 2023-04-04 |
发明(设计)人: | 张秋红;李鑫 | 申请(专利权)人: | 贵州航天电子科技有限公司 |
主分类号: | H01Q13/18 | 分类号: | H01Q13/18;H01Q5/28;H01Q1/36 |
代理公司: | 贵州派腾知识产权代理有限公司 52114 | 代理人: | 石丽 |
地址: | 550009 贵州*** | 国省代码: | 贵州;52 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 新型 倾角 可调 波导 裂缝 天线 | ||
本发明公开了一种新型倾角可调波导裂缝天线,具有至少一根传输特定频率范围电磁波信号的波导,包括缝隙、波导腔和电连接器,缝隙设在波导的表面,且由开缝参数形成,开缝参数沿信号的传输方向变化,开缝参数包括裂缝尺寸、裂缝偏移量和裂缝间距,裂缝尺寸包括裂缝长度和裂缝宽度,裂缝偏移量即缝隙中心线相对于裂缝波导宽边中心线的偏移量,波导腔决定波导所传输的电磁波的频率范围,本发明所提供的天线波导宽边开纵向缝隙结构,实现波导裂缝天线倾角可调的设计,相比较于现有天线波导宽边开横向缝隙的结构,本发明不仅能够实现波导裂缝天线倾角可调的特点,而且通过改变天线尺寸还能应用在不同频段。
技术领域
本发明涉及一种波导裂缝天线,尤其是一种新型倾角可调波导裂缝天线。
背景技术
波导裂缝线阵天线具有结构紧凑、易拱形、口径效率高,副瓣低等诸多优点,在航空航天等诸多领域得到了广泛的应用。传统设计的波导裂缝天线采用波导宽边开横向缝隙的形式,每条缝隙的尺寸都是一样的,缝隙偏移尺寸呈正态分布,但该形式天线无法满足倾角可调的需求。
传统设计的波导裂缝天线,其尺寸一旦确定,波导裂缝天线的波束倾角也随之确定,无法适应追踪高速目标的倾角可调的需求。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种新型倾角可调波导裂缝天线。
本发明通过以下技术方案得以实现:
一种新型倾角可调波导裂缝天线,具有至少一根传输特定频率范围电磁波信号的波导,包括裂缝阵列、波导腔,裂缝阵列设在所述波导的表面,且其参数由开缝参数定义,波导腔与裂缝阵列连通,波导一端用螺钉固定有电连接器,波导腔决定波导所传输的电磁波的频率范围。
所述裂缝阵列包括N个平行排列的裂缝,所述开缝参数包括裂缝尺寸、裂缝偏移量和裂缝间距,裂缝尺寸包括裂缝长度和裂缝宽度,裂缝偏移量即裂缝中心线相对于波导宽边中心线的偏移量。
所述波导的宽边尺寸a和主波束指向角θ、实际工作的中心频率波长λ0之间的关系式为:
式中,φ=90°-θ。
所述裂缝间距d满足关系式:
式中,λg为波导波长,λ0为实际工作的中心频率波长,且有:
所述裂缝阵列(1)长L为:
式中,2θ0.5H为半功率波瓣宽度,φ=90°-θ,β0为波束展宽因子,σ为泰勒线源展宽因子;
裂缝总数为N=(L/d)+1。
进一步,所述裂缝宽度W满足10≤(λ0/W)≤200。
进一步,所述裂缝长度由泰勒分布确定,对泰勒分布进行离散化得到对应的激励幅度f(p)为:
由上式可以确定裂缝阵列中每一条缝隙的长度,对泰勒分布进行离散化,每个抽样值对应着裂缝阵列上的单元激励,可以适当增加抽样点使阵列单元的对应幅度贴合泰勒分布的线源幅度,式中,S(m)为泰勒方向图函数:
式中σ为展宽因子:
其中,A由主瓣与旁瓣电平之比R0确定,表示双曲余弦函数的逆函数。
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