[实用新型]双频段双极化共口径天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及双频段双极化共口径天线，具体是一种由辐射波导管和微带贴片构成的双频段双极化共口径天线。 

本实用新型主要用做反射面天线的馈源天线，既可用于接收、也可用于发射无线电波。在军事方面，可用作雷达系统的终端天线和反射面天线的馈源天线。在民用方面，可作为气象雷达天线、星载雷达天线和反射面天线的馈源天线等。 

背景技术

在大气科学、海洋科学和环境科学的研究中，降水量是个非常重要的物理量。降水量的精确测量对进行气象灾害预报、减灾防灾和安排工农业生产等各项工作都具有重要意义。 

降水测量雷达的发展趋势是采用卫星作为载体，即星载降水测量雷达。星载降水测量雷达天线的发展趋势是双频段双极化天线。采用双频段双极化天线的星载降水测量雷达的优势如下：具有测量雨滴分布、测量垂直雨速、运动趋势预报等功能，还具有对雨、雪的鉴别能力，并可以提供对飓风、强雷暴等恶劣天气的报警和其他更多的气象信息的预测。 

在星载降水测量雷达天线方面，国际上正在研制的双频段双极化天线有2种方案，一种是采用平面阵列天线，另一种是采用抛物柱面天线。平面阵列天线由许多相同的天线单元组成，与抛物柱面天线相比，在达到同样的电性能指标情况下，平面阵列天线比抛物柱面天线设备量大，因此，抛物柱面天线代表着星载降水测量雷达的使用趋势。 

抛物柱面天线由抛物柱反射面和馈源天线两部分组成，其中的设计难点是馈源天线的设计。只有通过巧妙的馈源天线设计，才能使星载降水测量雷达工作在双频段双极化模式，从而体现出采用双频段双极化天线的星载降水测量雷达的优势。 

发明内容

为了使星载降水测量雷达天线工作在双频段双极化模式，本实用新型提供双频段双极化共口径天线。 

具体的技术解决方案如下： 

双频段双极化共口径天线包括至少三根并列连接的辐射波导管和微波基板；每根辐射波导管为方管，且一端面为短路面，另一端为能量输入口；奇数辐射波导管的顶面的纵向中心线两边分别交错设有第一辐射缝1、第二辐射缝2、第三辐射缝3和第四辐射缝4，偶数辐射波 导管的顶面的纵向中心线两边交错设有第五辐射缝5、第六辐射缝6、第七辐射缝7和第八辐射缝8；所述八条辐射缝均为水平极化辐射缝；所述奇数辐射波导管和偶数辐射波导管相邻处的微波基板顶部设有至少四片辐射片；所述四片辐射片均避开辐射波导管上的辐射缝，每两片辐射片之间由金属线连接，所述金属线连接上设有馈孔；与所述馈孔对应的辐射波导管上设有波导管馈孔；

所述每根辐射波导管的横截面的宽度a范围是：a大于第一工作波段下边频自由波长的0.5倍，同时小于第一工作波段上边频自由波长，高度b范围是：b小于第一工作波段上边频自由波长的0.5倍；相邻辐射波导管之间的距离Dwg范围是：Dwg小于第一工作波段上边频自由波长的0.89倍；

所述第一辐射缝1和第五辐射缝5与辐射波导管的能量输入口的距离Dopen均为第一工作波段中心频率波导波长λ_g0的0.25倍，第四辐射缝4和第八辐射缝8与辐射波导管的短路面的距离Dshort均为第一工作波段中心频率波导波长λ_g0的0.25倍，其中λ_g0是Ka波段中心频率波导波长；所述第一辐射缝1、第二辐射缝2、第三辐射缝3和第四辐射缝4的相邻纵向之间的间距，第五辐射缝5、第六辐射缝6、第七辐射缝7和第八辐射缝8的相邻纵向之间的间距均相等；

所述第一辐射缝1和第五辐射缝5的缝长Ls1均为大于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.4倍，同时小于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.6倍，且与各自辐射波导管的纵向中心线的距离D1为大于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.02倍，同时小于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.12倍，

所述第二辐射缝2和第六辐射缝6的缝长Ls2均为大于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.4倍，同时小于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.6倍，且与各自辐射波导管的纵向中心线的距离D2为大于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.02倍，同时小于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.12倍，

所述第三辐射缝3和第七辐射缝7的缝长Ls3均为大于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.4倍，同时小于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.6倍，且与各自辐射波导管的纵向中心线的距离D3为大于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.02倍，同时小于等于第一工作波段中心频率自由波长的0.12倍，