[发明专利]一维可扫波导窄边缝隙天线

摘要

本发明公开了一种一维可扫波导窄边缝隙天线，目的是解决现有波导窄边缝隙阵列天线单元辐射不均匀、单频条件下难以波束扫描及功率容量不高等问题。本发明由矩形缝隙波导、滑动平板及步进电机组成；矩形缝隙波导由第一窄壁、第二窄壁以及两条宽壁构成，矩形缝隙波导的一端为微波馈入端口，另一端接有匹配负载，矩形缝隙波导的第一窄壁开有N个缝隙，第二窄壁上固定有步进电机；第一窄壁与第二窄壁之间嵌入滑动平板，滑动平板可沿着与波导第二窄壁垂直的方向滑动。本发明各个缝隙单元基本达到均匀辐射、在单频工作条件下实现微波波束在一维方向扫描，具有大规模组阵能力和高功率微波领域应用潜力，且结构简单，操作方便。

主权项

1.一种一维可扫波导窄边缝隙天线，其特征在于一维可扫波导窄边缝隙天线由矩形缝隙波导（13）、滑动平板（17）及步进电机（20）组成；矩形缝隙波导（13）由第一窄壁（21）、第二窄壁（19）以及两条宽壁构成，矩形缝隙波导（13）的一端为微波馈入端口（14），另一端接有匹配负载（16），矩形缝隙波导（13）的第一窄壁（21）开有N个缝隙（15），相邻缝隙中心之间的距离为d，缝隙的宽度为w，缝隙的倾角依次为β_n，缝隙切入波导宽壁的深度为h_n，1≤n≤N；缝隙数目N≥50；第二窄壁（19）上固定有步进电机（20）；第一窄壁（21）与第二窄壁（19）之间嵌入滑动平板（17），微波在第一窄壁（21）及滑动平板（17）之间传输，滑动平板（17）与矩形缝隙波导第一窄壁（21）的距离为a’，滑动平板（17）沿着与波导第二窄壁（19）垂直的方向滑动，从而改变a’，使得a’满足a₀≤a’<2λ，a₀为微波馈入端口宽边尺寸，a₀略大于λ/2，λ为微波在自由空间中的波长；缝隙间距d接近于微波在矩形波导中传输的波导波长λ_g的一半，矩形缝隙波导（13）的长度l＞N×d；缝隙的宽度w为2mm；缝隙切入波导宽边的深度h_n满足h_n=1/2[λ_g/2-b/cos(β_n)]，b为两条宽壁之间的距离，β_n为第n个缝隙对应的倾斜角度，β_n=F′(g_n)，F′(g_n)是F(β_n)的逆函数，F(β_n)是应用电磁仿真软件仿真得到的g_n与β_n的函数关系，g_n为第n个缝隙的归一化等效电导，q=e^-2αd，α为波导的衰减系数，η为天线效率，定义为天线的总辐射功率与输入功率之比，E_i为第i个缝隙的相对辐射电场，E_n为第n个缝隙的相对辐射电场。