雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線。包括一個(gè)以上的單元陣列天線，單元陣列天線由水平極化線陣和垂直極化線陣組成；水平極化線陣和垂直極化線陣平行交錯(cuò)放置，水平極化線陣位于上層，垂直極化線陣位于下層；水平極化單脊波導(dǎo)具有寬邊V字形輻射縫隙，垂直極化單脊波導(dǎo)具有寬邊U字形輻射縫隙；饋電部分采用脊波導(dǎo)形式，有效保證了天線整體帶寬，使得天線在實(shí)現(xiàn)波束傾斜的同時(shí)，天線的匹配帶寬及輻射效率得以保證。饋線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)適當(dāng)?shù)南辔谎a(bǔ)償，整個(gè)天線在頻帶內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的圓極化軸比特性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)固定波束傾斜角45°。所述天線與相同頻段的波導(dǎo)縫隙天線相比體積小，剖面低，采用螺釘緊固安裝方式，有效降低成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于平板天線【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線。【背景技術(shù)】
[0002] 平板天線廣泛應(yīng)用于機(jī)載、艦載、車(chē)載等移動(dòng)通信領(lǐng)域，為滿足移動(dòng)載體對(duì)風(fēng)阻的 要求及車(chē)載外觀的美觀度要求，要求平板天線低剖面、小型化。低剖面平板天線實(shí)現(xiàn)形式有 全波導(dǎo)結(jié)構(gòu)及微帶陣列兩種，在Ku波段，全波導(dǎo)結(jié)構(gòu)效率高，微帶陣列天線的損耗較大，特 別在布陣及貼片的輸入阻抗較大（200Ω)時(shí)，微帶線很窄的情況下，損耗更大，制造成本偏 高，故微帶陣列結(jié)構(gòu)不利于采用；地球同步衛(wèi)星上的信號(hào)多采用線極化傳送方式，既有水平 極化也有垂直極化，由于赤道上空的衛(wèi)星經(jīng)緯度與接收地經(jīng)緯度一般并不相同，所以衛(wèi)星 發(fā)出的水平或垂直極化波到達(dá)接收地后極化方向會(huì)發(fā)生變化，雙極化斜波束天線要實(shí)現(xiàn)極 化跟蹤，其兩個(gè)極化的波束指向必須基本一致，這樣才能保證兩個(gè)極化接收的幅度基本一 致，可以通過(guò)后端的電路實(shí)現(xiàn)極化跟蹤。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種寬頻帶、低剖面、小體積的雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙 陣列天線。
[0004] 具體的技術(shù)方案如下： 雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線包括一個(gè)以上的單元陣列天線；所述單元陣列天線由 水平極化線陣和垂直極化線陣組成；所述水平極化線陣包括兩根平行放置的水平極化單脊 波導(dǎo)1和水平極化饋線網(wǎng)絡(luò)11，垂直極化線陣包括兩根平行放置的垂直極化單脊波導(dǎo)2和 垂直極化饋線網(wǎng)絡(luò)12 ;所述水平極化線陣和垂直極化線陣平行交錯(cuò)放置，兩根水平極化單 脊波導(dǎo)1位于上層，兩根垂直極化單脊波導(dǎo)2位于下層，形成雙極化單元陣列天線；所述水 平極化單脊波導(dǎo)1具有寬邊V字形輻射縫隙3,相鄰的V字形輻射縫隙3等間距排列；垂直 極化單脊波導(dǎo)2具有寬邊U字形輻射縫隙4,相鄰的U字形輻射縫隙4等間距排列；所述單 元陣列天線能夠?qū)崿F(xiàn)固定波束傾斜角，且波束傾斜角與單元間距無(wú)關(guān)；所述固定波束傾斜 角為45°。
[0005] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面： 1、本發(fā)明利用兩種脊波導(dǎo)縫隙天線輻射單元實(shí)現(xiàn)低剖面、雙極化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)固定波束 傾斜角為45°的全波導(dǎo)結(jié)構(gòu)平板天線； 全波導(dǎo)結(jié)構(gòu)主要有矩形波導(dǎo)和脊波導(dǎo)兩種。實(shí)現(xiàn)跟蹤地球同步衛(wèi)星所需的固定波束傾 斜的雙極化波導(dǎo)縫隙天線，傳統(tǒng)做法一般采用矩形波導(dǎo)窄邊縫隙及波導(dǎo)寬邊縱縫兩種縫隙 β 實(shí)現(xiàn)雙極化，但是傳統(tǒng)波導(dǎo)縫隙行波陣最大輻射方向柵瓣抑制條件 Λ, 滿足,這類(lèi)傳統(tǒng)波導(dǎo)縫隙天線，其波束傾斜角與單元間距有關(guān)，為抑制柵瓣， 必須選擇d〈lg/2,即波束倒向饋電端的情況，同時(shí)選擇lg/l比較小，即截止波長(zhǎng)遠(yuǎn)離工作 波長(zhǎng)的情形，為防止高頻TE2tl模進(jìn)入，因此lg/Ι這個(gè)數(shù)值也是受限的，一般不能超過(guò)1. 25， 這時(shí)指向角偏離法向越多，單元間距越小，偏離45°，單元間距約為0. 331。，對(duì)于垂直極化 的偏置縫來(lái)說(shuō)，縫諧振的長(zhǎng)度大于單元間距，只有偏離的方向不一致才不會(huì)干涉。此外間距 的減小，使得同樣數(shù)目的縫隙的口徑縮小，給設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的難度。本發(fā)明提出一種單脊波 導(dǎo)形式的斜波束雙極化波導(dǎo)縫隙平板天線，指向角度只與自由空間波長(zhǎng)和波導(dǎo)波長(zhǎng)相關(guān)， 與單元間距無(wú)關(guān)。一般情況下，單元間距的選擇只與掃描最大角度時(shí)不出現(xiàn)柵瓣的單元間 距限制有關(guān)，特別若采用一些方法使得縫隙單元的方向圖指向也發(fā)生傾斜，那么還可以繼 續(xù)增大單元間距，只需要單元方向圖的零點(diǎn)與柵瓣出現(xiàn)的角度基本一致就可以有效抑制柵 瓣。
[0006] 本發(fā)明所述的輻射波導(dǎo)橫截面為凹形的單脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。平板天線輻射單元采用兩 種形式的脊波導(dǎo)縫隙天線實(shí)現(xiàn)雙極化，且兩種脊波導(dǎo)上下交錯(cuò)放置。輻射波導(dǎo)水平放置，垂 直極化采用脊波導(dǎo)寬邊偏置縫，水平極化采用倒置的脊波導(dǎo)的寬邊V字形輻射縫隙。雙極 化可以跟蹤斜極化，要求兩個(gè)極化波束指向基本一致，因此本發(fā)明所述天線從同一個(gè)方向 端饋。本發(fā)明所述天線的斜波束指向角與單元間距無(wú)關(guān)，避免柵瓣的前提下，優(yōu)選合適的脊 波導(dǎo)尺寸，使得(為/#為45°時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)天線波束指向角45°，增加了設(shè)計(jì)靈 活性，實(shí)際上這個(gè)時(shí)候，截止波長(zhǎng)和波導(dǎo)波長(zhǎng)都為自由空間波長(zhǎng)的1. 414倍，從波導(dǎo)傳輸帶 寬來(lái)說(shuō)，正位于傳輸帶寬的中間，可以獲得很好的帶寬性能。
[0007] 2、兩種脊波導(dǎo)縫隙天線輻射單元 本發(fā)明所述脊波導(dǎo)寬邊偏置縫若采用傳統(tǒng)的一字形兩端圓角的縫隙，很難兼顧偏置縫 的諧振長(zhǎng)度與小的單元間距，為了保證偏置縫的諧振，以及考慮波束斜45°對(duì)間距的要求， 本發(fā)明提出一種新的偏置縫形式，縫隙兩端彎曲過(guò)來(lái)呈U字形，即U字形輻射縫隙4 ;脊波 導(dǎo)寬邊V字形輻射縫隙天線的輻射單元在頻帶內(nèi)具有很好的交叉極化抑制特性。本發(fā)明所 述天線行波陣的兩種輻射單元的單元數(shù)目均與單個(gè)縫的電導(dǎo)值(輻射能量的大?。┫嚓P(guān)，要 求縫隙在中頻諧振，進(jìn)入負(fù)載的能量最小，兩個(gè)邊頻稍大一些，但也要在可接受范圍內(nèi)，在 保證天線輻射效率的同時(shí)，使得波傳輸方式為行波狀態(tài)。一端端接饋線網(wǎng)絡(luò)，另一端端接脊 波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器，外接50歐姆匹配負(fù)載。
[0008] 3、脊波導(dǎo)饋線網(wǎng)絡(luò) 本發(fā)明所述天線的饋線網(wǎng)絡(luò)采用和天線輻射波導(dǎo)相同尺寸的脊波導(dǎo)，采用若干等分及 不等分H-T脊波導(dǎo)功分器構(gòu)成的饋線網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)矩形波導(dǎo)變換器，使得天線輸出 口為矩形波導(dǎo)。為了降低天線的剖面及降低加工難度，本發(fā)明做了 2種不同的脊波導(dǎo)饋線 網(wǎng)絡(luò)，如圖6和圖7所示，圖7所示的這種饋線網(wǎng)絡(luò)，考慮與天線陣列合理布局，垂直極化線 陣的饋線網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)脊波導(dǎo)2次90°折彎直接過(guò)渡到輻射單元的下層，水平極化線陣的 網(wǎng)路只能直接端饋，通過(guò)工字耦合縫耦合饋電方式使得饋線網(wǎng)路逐步布局到下面一層，故 其剖面尺寸較大，占據(jù)空間也大，且構(gòu)成這種饋線網(wǎng)絡(luò)的等分及不等分功分器，是在脊波導(dǎo) H面T形頭的一側(cè)加入感性膜片，控制功分比，膜片與脊波導(dǎo)金屬脊之間的間隙較小，特別 是功分比較大時(shí)，間隙達(dá)不到最小加工尺寸，制造可實(shí)現(xiàn)性不強(qiáng)。圖6是本發(fā)明提出的另一 種饋線網(wǎng)絡(luò)，向上的脊彎曲結(jié)構(gòu)與V字形輻射縫隙天線單元端饋，向下的脊180°折彎后與 縱向偏置縫隙天線單元端饋；向上的脊在彎曲過(guò)程中要求有一定空間，不能直接彎曲，本發(fā) 明所述方法可以保證脊波導(dǎo)彎曲180度后的出口的高度可調(diào)，能夠保證兩種極化的網(wǎng)絡(luò)層 層嵌套，并且占據(jù)空間較小，對(duì)天線總高度降低有利；且構(gòu)成這種饋線網(wǎng)絡(luò)的等分及不等分 功分器，是在脊波導(dǎo)H面T形頭的兩側(cè)加入感性膜片，控制功分比，膜片與脊波導(dǎo)金屬脊之 間的間隙相對(duì)較大，可制造性強(qiáng)。饋線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)適當(dāng)?shù)南辔谎a(bǔ)償，整個(gè)天線在頻帶內(nèi)能夠?qū)?現(xiàn)良好的圓極化軸比特性。
[0009] 4、本發(fā)明所述天線摒棄了傳統(tǒng)波導(dǎo)縫隙天線采用的真空釬焊工藝，直接采用螺釘 緊固的方式，大大降低了制造成本。本發(fā)明所述天線可以有多種擴(kuò)展應(yīng)用，例如采用兩長(zhǎng)兩 短的四塊板組合方式，天線的口徑減小，采用同樣的子塊（10個(gè))組成整個(gè)天線，可以降低模 具生產(chǎn)的難度，前后板合路器和LNA控制波束掃描及極化切換，斜波束±25°掃描，大大降 低整個(gè)天線高度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)38dB@12. 7GHz的高增益；兩個(gè)極化最后的合成網(wǎng)絡(luò)相同，三合 一和二合一網(wǎng)絡(luò)調(diào)整兩個(gè)極化饋線網(wǎng)絡(luò)的相位一致，獲得良好圓極化性能，同時(shí)兩個(gè)出口 相對(duì)位置一致，內(nèi)藏的LNA模式，都使得天線的空間更緊湊，LNA品種單一。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2為圖1的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖3為圖1的正面視圖。
[0013] 圖4為水平極化線陣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖5為圖4的局部放大圖。
[0015] 圖6為圖4中饋電端局部放大圖。
[0016]圖7為水平極化線陣不同方式組陣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖8為垂直極化線陣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖9為圖8的局部放大圖。
[0019]圖10為本發(fā)明雙極化單元線陣組成的陣列天線示意圖。
[0020] 圖11為圖10中陣列天線的饋線網(wǎng)絡(luò)。
[0021] 圖12為圖10中陣列天線的背面示意圖。
[0022] 圖13為陣列天線駐波圖。
[0023] 圖14為水平極化方向圖。
[0024] 圖15為垂直極化方向圖。
[0025] 圖16為陣列天線兩種極化隔離圖。
[0026] 圖17為陣列天線圓極化軸比特性圖。
[0027] 圖1-12中的序號(hào)：水平極化單脊波導(dǎo)1、垂直極化單脊波導(dǎo)2、V字形輻射縫隙3、 U字形輻射縫隙4、水平極化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器5、垂直極化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器6、彎曲 脊波導(dǎo)7、彎脊波導(dǎo)8、垂直極化饋電波導(dǎo)9、水平極化饋電波導(dǎo)10、水平極化饋線網(wǎng)絡(luò)11、垂 直極化饋線網(wǎng)絡(luò)12、工字耦合縫13、不等分功分器14、水平極化出口波導(dǎo)15、垂直極化出口 波導(dǎo)16、脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)矩形波導(dǎo)變換器17。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
[0029] 實(shí)施例1 參見(jiàn)圖1、圖2和圖3,雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線包括一個(gè)單元陣列天線，每個(gè)單 元陣列天線由水平極化線陣和垂直極化線陣組成。
[0030] 參見(jiàn)圖4,水平極化線陣包括兩根平行的水平極化單脊波導(dǎo)1。水平極化單脊波導(dǎo) 1具有寬邊V字形輻射縫隙3,相鄰的V字形輻射縫隙3等間距排列；每根水平極化單脊波 導(dǎo)1的一端端接水平極化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器5,與50歐姆SM負(fù)載匹配；另一端通過(guò)彎 曲脊波導(dǎo)7和水平極化饋線網(wǎng)絡(luò)11相連接，通過(guò)水平極化饋電波導(dǎo)10進(jìn)行饋電，組成水平 極化線陣，分別見(jiàn)圖5和圖6。
[0031] 圖5為水平極化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器。水平極化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器5位于水平 極化單脊波導(dǎo)1 一端的下方，且垂直于水平極化單脊波導(dǎo)1。水平極化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器 5是通過(guò)探針耦合的方式實(shí)現(xiàn)脊波導(dǎo)到同軸的變換。
[0032] 參見(jiàn)圖6和圖7,兩圖中所示是水平極化線陣的兩種不同饋線網(wǎng)絡(luò)。圖6的水平極 化饋線網(wǎng)絡(luò)11與水平極化單脊波導(dǎo)1的連接方式是通過(guò)彎曲脊波導(dǎo)7實(shí)現(xiàn)，且彎曲脊波導(dǎo) 7可以保證脊波導(dǎo)彎曲180°后的出口的高度可調(diào)，通過(guò)調(diào)節(jié)彎曲脊波導(dǎo)的高度，能夠保證 兩種極化的饋線網(wǎng)絡(luò)層層嵌套，并且占據(jù)空間較小，對(duì)天線總高度降低有利；且構(gòu)成這種饋 線網(wǎng)絡(luò)的等分及不等分功分器，是在脊波導(dǎo)H面T形頭的兩側(cè)加入感性膜片，控制功分比， 膜片與脊波導(dǎo)金屬脊之間的間隙相對(duì)較大，最小間隙控制在1_，可制造性強(qiáng)。圖7的水平 極化饋線網(wǎng)絡(luò)11直接給水平極化脊波導(dǎo)1端饋，為了縮小陣列的口徑，利用工字耦合縫13 把兩個(gè)水平極化線陣的饋線網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡到下一層，且構(gòu)成這種饋線網(wǎng)絡(luò)的等分及不等分功分 器，是在脊波導(dǎo)H面T形頭的一側(cè)加入感性膜片，控制功分比，膜片與脊波導(dǎo)金屬脊之間的 間隙較小，特別是功分比較大時(shí)，間隙達(dá)不到最小加工尺寸，機(jī)械加工可實(shí)現(xiàn)性不強(qiáng)。綜述， 圖6中所示的饋線網(wǎng)絡(luò)明顯優(yōu)于圖7中所示的饋線網(wǎng)絡(luò)。
[0033] 參見(jiàn)圖8和圖9,垂直極化線陣包括兩根平行的垂直極化單脊波導(dǎo)2。垂直極化單 脊波導(dǎo)2具有寬邊U字形輻射縫隙4,相鄰的U字形輻射縫隙4等間距排列；兩根垂直極化 單脊波導(dǎo)2的一端端接垂直極化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器6,另一端通過(guò)彎脊波導(dǎo)8和垂直極化 饋線網(wǎng)絡(luò)12相連接，通過(guò)垂直極化饋電波導(dǎo)9進(jìn)行饋電，組成垂直極化線陣。垂直極化單 脊波導(dǎo)2通過(guò)垂直極化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器6的變換，使得變換器的出口位于單脊波導(dǎo)的 底部，外接SM匹配負(fù)載隱藏于垂直極化單脊波導(dǎo)2下方。彎脊波導(dǎo)8是通過(guò)對(duì)單脊波導(dǎo) 兩次90°折彎實(shí)現(xiàn)脊波導(dǎo)180°彎曲，兩次90°折彎后，單脊波導(dǎo)的脊呈現(xiàn)背靠背放置的 方式，彎脊波導(dǎo)8 -端端接垂直極化單脊波導(dǎo)2,另一端端接垂直極化饋線網(wǎng)絡(luò)12,垂直極 化饋線網(wǎng)絡(luò)12通過(guò)垂直極化饋電波導(dǎo)9引出。
[0034] 水平極化饋電波導(dǎo)10和垂直極化饋電波導(dǎo)9上下對(duì)應(yīng)位于所述單元陣列天線同 一側(cè)，見(jiàn)圖2 ;水平極化饋電波導(dǎo)10和垂直極化饋電波導(dǎo)9均為橫截面為凹形的單脊波導(dǎo)。
[0035] 兩根水平極化單脊波導(dǎo)1和兩根垂直極化單脊波導(dǎo)2上下層交錯(cuò)排列形成雙極化 陣列天線；實(shí)現(xiàn)固定波束傾斜角，固定波束傾斜角為45°，且波束傾斜角與單元間距無(wú)關(guān)。
[0036]優(yōu)選合適的波導(dǎo)尺寸，當(dāng)e=arcsm(V4)為45°時(shí)，天線實(shí)現(xiàn)45°波束指向角。 1。=(3/%^=3.OX108,為自由空間的光速，&為中心頻率。本例ffUGHz，單脊波導(dǎo)優(yōu)選尺寸 為寬邊0. 19935 窄邊0. 14239 金屬脊高度0. 11961 ^，金屬脊寬度0.062563 4。 饋線網(wǎng)絡(luò)的單脊波導(dǎo)尺寸和輻射單脊波導(dǎo)截面尺寸相同。
[0037] 實(shí)施例2 參見(jiàn)圖10、圖11和圖12,雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙平板天線由六個(gè)單元陣列天線并聯(lián)組 成。其中六個(gè)水平極化線陣的水平極化單脊波導(dǎo)1的饋電端通過(guò)圖11所示的饋線網(wǎng)絡(luò)合 成，圖11所示的饋線網(wǎng)絡(luò)直接端接與每根單脊波導(dǎo)相連接的彎曲脊波導(dǎo)7。圖11所示的饋 線網(wǎng)絡(luò)是由若干水平極化饋線網(wǎng)絡(luò)11和不等分功分器14組成，水平極化饋線網(wǎng)絡(luò)11起等 分功分器的作用，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)把功率分為12等分，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主傳輸波導(dǎo)是和水平極化單脊 波導(dǎo)1尺寸相同的單脊波導(dǎo)，單脊波導(dǎo)通過(guò)脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)矩形波導(dǎo)變換器17轉(zhuǎn)換為半高波導(dǎo)到 達(dá)水平極化出口波導(dǎo)15。其中脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)矩形波導(dǎo)變換器17采用的是變臺(tái)階阻抗變換器實(shí) 現(xiàn)，半高波導(dǎo)尺寸為17. 2mm*4. 1_。
[0038] 六個(gè)垂直極化線陣組陣的饋線網(wǎng)絡(luò)同樣采用圖11所示的饋線網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化了設(shè) 計(jì)難度，每個(gè)垂直極化線陣的垂直極化單脊波導(dǎo)2的饋電端端接彎脊波導(dǎo)8,彎脊波導(dǎo) 8直接與圖11所示饋線網(wǎng)絡(luò)相連接即可，垂直極化出口波導(dǎo)16也為半高波導(dǎo)，尺寸為 17. 2臟*4·Imm0
[0039] 本實(shí)施例的最上層是水平極化線陣，水平極化線陣的饋線網(wǎng)絡(luò)在最下層，垂直極 化線陣及其饋線網(wǎng)絡(luò)在中間層，兩種極化的半高出口波導(dǎo)在同一水平面，方便外接LNB。
[0040] 所述天線陣面及饋線網(wǎng)絡(luò)均使用螺釘緊固的安裝方式，選用M2螺釘裝配，與傳統(tǒng) 波導(dǎo)縫隙天線的真空釬焊工藝相比，大大降低了加工成本。
[0041] 本實(shí)施例的單脊波導(dǎo)尺寸和實(shí)施例1相同，圖13所示為本例所述天線兩種極化線 陣的駐波曲線圖，圖14為本例水平極化方向圖，圖15為本例垂直極化方向圖，圖16為兩種 極化之間的隔離，圖17為本例饋線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)適當(dāng)?shù)南辔谎a(bǔ)償，頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)的圓極化軸比特 性圖。
[0042] 以本例所述天線為單元，采用10塊天線組成一個(gè)新的雙極化陣列，能夠?qū)崿F(xiàn) 38dB@12. 7GHz的高增益雙極化斜波束陣列天線。
[0043] 本發(fā)明所述天線，與傳統(tǒng)波導(dǎo)縫隙天線相比，雙極化饋線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)適當(dāng)?shù)南辔谎a(bǔ) 償，整個(gè)天線在頻帶內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的圓極化軸比特性，波束傾斜角與單元間距無(wú)關(guān)，斜波 束±25°掃描能夠降低天線剖面，全螺釘安裝方式降低制造成本，便于批量成產(chǎn)模具成型。
[0044] 以上所述內(nèi)容是本發(fā)明所述的雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線實(shí)施例，并不限于 本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做若干簡(jiǎn)單推演與替換等，均包含在本發(fā)明 的權(quán)利要求書(shū)確定的發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線，其特征在于：包括一個(gè)以上的單元陣列天線，所 述單元陣列天線由水平極化線陣和垂直極化線陣組成； 所述水平極化線陣包括兩根平行放置的水平極化單脊波導(dǎo)（1)和水平極化饋線網(wǎng)絡(luò) (11)，垂直極化線陣包括兩根平行放置的垂直極化單脊波導(dǎo)（2)和垂直極化饋線網(wǎng)絡(luò)（12); 所述水平極化線陣和垂直極化線陣平行交錯(cuò)放置，兩根水平極化單脊波導(dǎo)（1)位于上層，兩 根垂直極化單脊波導(dǎo)（2)位于下層，形成雙極化單元陣列天線；所述水平極化單脊波導(dǎo)（1) 具有寬邊V字形輻射縫隙（3)，相鄰的V字形輻射縫隙（3)等間距排列；垂直極化單脊波導(dǎo) (2)具有寬邊U字形輻射縫隙（4)，相鄰的U字形輻射縫隙（4)等間距排列； 所述單元陣列天線能夠?qū)崿F(xiàn)固定波束傾斜角，且波束傾斜角與單元間距無(wú)關(guān)；所述固 定波束傾斜角為45°。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線，其特征在于：水平極化單 脊波導(dǎo)（1)和水平極化饋線網(wǎng)絡(luò)（11)通過(guò)彎曲脊波導(dǎo)（7)連接；垂直極化單脊波導(dǎo)（2)和 垂直極化饋線網(wǎng)絡(luò)（12 )通過(guò)彎脊波導(dǎo)（8 )連接； 兩根水平極化單脊波導(dǎo)（1) 一端端接彎曲脊波導(dǎo)（7)，到達(dá)水平極化饋線網(wǎng)絡(luò)（11 )，另 一端端接水平極化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器（5)，通過(guò)水平極化饋電波導(dǎo)（10)進(jìn)行饋電；兩根 垂直極化單脊波導(dǎo)（2) -端端接彎脊波導(dǎo)（8)，到達(dá)垂直極化饋線網(wǎng)絡(luò)（12)，另一端端接垂 直極化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器（6)，通過(guò)垂直極化饋電波導(dǎo)（9)進(jìn)行饋電，最終形成單元陣列 天線；所述水平極化饋電波導(dǎo)（10)和垂直極化饋電波導(dǎo)（9)上下交錯(cuò)位于所述單元陣列天 線同一側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線，其特征在于：所述水平極 化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器（5)位于水平極化單脊波導(dǎo)（1) 一端的正下部，且垂直于水平極化 單脊波導(dǎo)（2);所述垂直極化單脊波導(dǎo)（2)的一端通過(guò)兩次90度折彎向底部彎曲，使垂直極 化脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)同軸變換器（6)平行于垂直極化單脊波導(dǎo)（1)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線，其特征在于：所述水平極 化饋電波導(dǎo)（10)和垂直極化饋電波導(dǎo)（9)均為橫截面為凹形的單脊波導(dǎo)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙極化斜波束波導(dǎo)縫隙陣列天線，其特征在于：由六個(gè) 單元陣列天線并聯(lián)組成一個(gè)大型平板陣列天線；其中六個(gè)水平極化線陣的饋電端并聯(lián)形成 一個(gè)饋線網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)矩形波導(dǎo)變換器（17)連接著水平極化出口波導(dǎo)；六個(gè)垂直 極化線陣的饋電端并聯(lián)形成一個(gè)饋線網(wǎng)絡(luò)，同樣由脊波導(dǎo)轉(zhuǎn)矩形波導(dǎo)變換器連接著垂直極 化出口波導(dǎo)。
【文檔編號(hào)】H01Q13/10GK104332714SQ201410639020
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】胡衛(wèi)東, 金秀梅, 夏義全, 張妮 申請(qǐng)人:安徽四創(chuàng)電子股份有限公司