[发明专利]双极化波导缝隙相控阵的极化隔离架

说明书

本发明公开了一种双极化波导缝隙相控阵的极化隔离架，主要解决现有双极化波导缝隙相控阵扫描波束的交叉极化隔离度随扫描角变大，且不断恶化的问题。其包括极化隔离挡板(2)和连接板(3)，该连接板固定在极化隔离挡板的下表面，该极化隔离挡板采用设有齿形突起结构的平板结构，其上部两侧以1/2水平极化天线辐射缝隙间距固定有n+1个水平极化天线卡槽(1)，这些卡槽与连接板形成包括n个极化隔离单元的一体结构，无需组装。本发明提高了双极化波导缝隙相控阵扫描波束交叉极化隔离度和扫描波束辐射能力，仿真结果表明，使用本发明后可使双极化波导缝隙相控阵天线在进行波束扫描时大扫描角度下交叉极化隔离度性能平均提升10.3dB。

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体涉及一种极化隔离架，可用于双极化波导缝隙相控阵天线。

背景技术

在双极化天线的实现形式中，微带天线、波导缝隙天线和反射面天线为最常用的三种天线形式。相对于反射面天线，微带天线和波导缝隙天线都具有剖面低、体积小、重量轻的特点。但微带天线由于介质损耗较大，使得天线的辐射效率较低，导致天线的增益受限，而波导缝隙天线较微带天线的损耗更低，具有更高的辐射效率和增益，并且由于波导缝隙天线对天线口径内场的幅度分布容易控制，更易实现低副瓣，因此双极化波导缝隙天线在小型化、多极化、高效率这些特性上更有优势。

目前双极化波导缝隙相控阵天线应用广泛，如西安电子科技大学在申请号为CN202110509100.7的专利文献中公开了“一种双偏振波导缝隙阵天线”，其通过定制波导管小型化设计抑制栅瓣产生，提升相控阵天线波束大角度扫描能力。但该天线由于在进行波束扫描时，交叉极化隔离度随扫描角变大而不断恶化，使得天线扫描波束辐射性能恶化，导致通道极化隔离度变差、产生多径效应、天线增益下降。

为了提高天线隔离度，可通过在天线之间添加隔离板的结构实现，如申请号为CN201721202403.X的专利文献中公开了一种“通信塔天线隔离板”技术方案，其通过在天线辐射单元之间添加隔离板的方式避免信号被外界干扰、邻扇区干扰，提高铁塔空间利用率，增强天线效率。

但该隔离板占用空间较大，只能安装在单元间距较大的天线阵列之中。为了使得相控阵天线获得更大的波束扫描角度，需要缩小阵列间距，且双极化天线对于天线尺寸的要求更高，因而传统隔离板不能满足双极化波导缝隙相控阵天线的使用需求。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种双极化波导缝隙相控阵的极化隔离架。与传统隔离板相比，该新型隔离架可以在大角度扫描范围内提高天线扫描波束交叉极化隔离度，能够减小多径效应保证辐射方向图完整性，提高阵元间隔离度，并且将隔离板尺寸小型化，以满足双极化波导缝隙相控阵使用需求。

为实现上述目的，本发明技术发技术方案是这样实现的：

一种双极化波导缝隙相控阵的极化隔离架，包括极化隔离挡板，其特征在于：所述极化隔离挡板，采用设有齿形突起结构的平板结构，以提高双极化波导缝隙相控阵扫描波束交叉极化隔离度；该极化隔离挡板的下边固定有连接板，极化隔离挡板上部两侧以1/2水平极化天线辐射缝隙间距固定有n+1个水平极化天线卡槽，形成包括n个极化隔离单元的一体结构。

进一步，所述极化隔离单元数量n的数量与水平极化天线辐射缝隙数量一致。

进一步，所述每个水平极化天线卡槽的内侧高度H1为水平极化天线与垂直极化天线高度之差，以实现连接板下底面与垂直极化天线上底面良好接触。

进一步，所述极化隔离挡板每个齿形突起结构的高度H2为3～5mm。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

第一，本发明由于采用局部突起结构的极化隔离挡板，可将双极化波导缝隙相控阵大扫描角度下交叉极化隔离度性能平均提升10.3dB，且提高了双极化波导缝隙天线扫描波束辐射性能。