[发明专利]毫米波单侧辐射全金属宽波束天线

摘要

本发明提出了一种毫米波单侧辐射全金属宽波束天线，包括具有阻抗调节作用的矩形馈电波导，十字形耦合缝隙，天线辐射组件。矩形馈电波导包括空心传导腔和实心阻抗调整部分。矩形馈电波导与矩形辐射腔通过十字形耦合缝隙实现能量交换。耦合缝隙呈十字形，由两条完全相同的长条矩形组成，十字形缝隙的中心点位于波导长边的中垂线上，两矩形缝隙开缝可采用两种结构。天线辐射单元外表为立方体，由辐射腔和上表面的开槽组成。辐射腔的几何中心与耦合缝隙几何中心的连线垂直与矩形馈电波导的开孔面。本发明天线结构紧凑，口径效率高，旁瓣和后瓣较低，结构较为简单，加工精度要求低，实现简单，造价便宜。

主权项

毫米波单侧辐射全金属宽波束天线，包括一个具有阻抗调节作用的矩形馈电波导，一个十字形耦合缝隙，一个天线辐射单元，其特征在于：矩形馈电波导包括空心传导腔和实心阻抗调整部分，矩形馈电波导与矩形辐射腔通过十字形耦合缝隙实现能量交换，耦合缝隙由两条完全相同的长条矩形组成，十字形缝隙的中心点位于波导长边的中垂线上，两矩形缝隙开缝可采用两种结构，一种为两矩形的长边分别与矩形馈电波导长边中垂线成45度和135度夹角，另外一种为两矩形的长边分别与矩形馈电波导长边中垂线成0度和90度夹角，天线辐射单元外表为立方体，由辐射腔和上表面的开槽组成，辐射腔的几何中心与耦合缝隙几何中心的连线垂直与矩形馈电波导的开孔面，辐射腔采用螺丝固定，螺孔开孔于辐射腔上表面的四个顶点处，打通辐射腔壁和矩形馈电波导壁，螺丝使用平头螺丝；辐射腔上表面的开槽可采用四种结构，一种为四个L形转角槽结构，其中四个转角槽开孔的直角开口朝向上表面中心；每个槽的L形的两边均与辐射腔上表面边缘平行且每个L形槽的直角顶点均在辐射腔上表面对角线上，四个L形槽开口均朝向辐射腔上表面中心；每条对角线上的两个L形槽完全相同，即四个L形槽关于辐射腔上表面中心成中心对称，使四个L形槽形成一个正方形轮廓，也可通过调整辐射腔上表面开槽的长度比例实现线极化和圆极化，可根据所需要的天线的极化方式及增益大小进行调整，这种开槽模式可采用一种替代方式，即四个L形槽以辐射腔上表面中心顺时针旋转45度或135度；另外一种开槽方式，其替代方案为在辐射腔的上表面开四个直边槽，四个槽分别与辐射腔的四条边界平行且每一对不相邻的直边槽到辐射腔上表面的中心点的距离相同；四条直边槽均关于所平行的辐射腔边缘的中垂线成轴对称，使四个直边槽形成一个正方形轮廓，本天线也可实现线极化和圆极化，实现原理与转角槽结构相同，当实现线极化时垂直于矩形馈电波导端口面长边的两条直边槽可以省去，其同样具有相似的替代开槽模式，即四个直边槽也以辐射腔上表面中心为中心顺时针旋转45度或135度。