[实用新型]频率选择性宽带波导缝隙天线阵

说明书

技术领域

本实用新型涉及波导缝隙谐振式天线阵的结构改进，具体是一种频率选择性宽带波导缝隙天线阵。本实用新型既可用于接收、也可用于发射无线电波。在军事方面，可用作宽带、抗干扰相控阵雷达系统的终端天线。在民用方面，可作为极化分集通信的基站天线等。

背景技术

随着应用与需求的快速发展，对电磁频谱的利用已得到极大的拓展和充分应用，并且越来越显的拥挤不堪。一方面，工作于各个频率的电子设备越来越多；另一方面，一些平台如舰船、飞机和卫星等空间受到限制；另外，部分电子设备的频带要求越来越宽。在这种高密度频谱情况下，使各电子设备的电磁环境非常恶劣，因此在设计各个电子系统时都要考虑干扰和抗干扰等电磁兼容性问题。

另外，基于承载平台的限制，一些情况下对电子设备的重量、体积、功耗等都有特殊要求，特别是各种雷达系统中，天线所占比例较大，因此对其进行减重、剖面压缩、提高效率和集成化设计是非常必要的。

在阵列天线的应用中，辐射天线通常选择微带天线或波导缝隙天线，两者各有优缺点，选择何种形式，需要根据系统对天线的体积、重量、效率、带宽、机械、温度甚至是热传导等方面要求综合折衷考虑。

波导缝隙天线阵由于其高效、易于幅相控制、加工简单等因素得以大量应用，特别是雷达系统。波导缝隙阵有行波阵和驻波阵(谐振阵)两种，前者带宽较宽、有频扫特性，但效率稍低，适合于大型平面阵；后者效率高，但带宽窄，通常应用于尺寸较小的天线阵中。

对于波导缝隙谐振阵，带宽受到单元数的限制(马增.哈马达拉，波导并联缝隙天线阵宽带频率限制，国际电气与电子工程师协会-天线与传播学报，Vol.37，1989，pp：817-823./M.Hamadallah，Frequency limitations on broad-band performance ofshunt slot arrays，IEEE Trans Antennas Propagat Vol.37，1989，pp：817-823.)，单元数越多则带宽越窄。我们在波导缝隙谐振阵的宽带研究方面作了卓有成效的工作(1.汪伟，齐美清，金谋平，“波导并联缝隙谐振阵带宽研究”，现代电子技术/增刊，2006.9，pp：178-180；2.汪伟，钟顺时，齐美清，梁仙灵，背靠背脊波导馈电宽带脊波导缝隙天线阵，微波与光技术快报，2005，45(2)：102-104/Wang Wei，Zhong Shun-Shi，Qi Mei-Qingand Liang Xian-Ling，Broadband ridged waveguide slot antenna array fed byback-to-back ridged waveguide，Microwave and Optical Tech.Lett.，2005，45(2)：102-104；3.汪伟，宽带印刷天线与双极化微带及波导缝隙天线阵，博士毕业论文，2005.2)。这些研究中，波导缝隙谐振阵带宽拓展主要依赖于采用子阵设计方法，由功分器对各个子阵馈电激励，从而达到降低单元数的目的。设计中还采用了馈电波导与辐射波导之间一体化集成设计方法，使天线阵剖面压缩、结构紧凑。