[发明专利]一种圆极化波导缝隙天线及其设计方法

权利要求书

1.一种圆极化波导缝隙天线，其包括金属波导管(1)，其特征在于：

金属波导管(1)的横截面呈“凸”形：定义金属波导管(1)上凸起部分为凸台(11)，定义金属波导管(1)上位于凸台(11)两侧的缩进部分均为肩臂(12)；金属波导管(1)为空管，且其一端为所述天线的输入口，其相对的另一端设置为封闭短路或接匹配负载；

凸台(11)上且沿金属波导管(1)的延伸方向上开设有多个直缝隙(2)，每个直缝隙(2)平行于金属波导管(1)的延伸方向而呈直线形；

每个肩臂(12)上且沿金属波导管(1)的延伸方向上开设有多对倾斜缝隙组，每对倾斜缝隙组包括呈八字形的倾斜缝隙(3)，每对倾斜缝隙组自凸台(11)的侧壁向外发散而倾斜于凸台(11)；多个直缝隙(2)排列成相互平行的两组直缝隙组，两组直缝隙组位于凸台(11)中心线的两侧。

2.如权利要求1所述的圆极化波导缝隙天线，其特征在于：每组直缝隙组上的多个直缝隙(2)等间距设置，肩臂(12)上相邻两个倾斜缝隙(3)中心之间的距离与凸台(11)上相邻两个直缝隙(2)中心之间的距离相同。

3.如权利要求1所述的圆极化波导缝隙天线，其特征在于：两组直缝隙组成中心对称，两个肩臂(12)上的多对倾斜缝隙组以凸台(11)的中心线成轴对称。

4.如权利要求1所述的圆极化波导缝隙天线，其特征在于：所有直缝隙(2)的中心与所有倾斜缝隙(3)的中心位于金属波导管(1)的同一横截面内。

5.如权利要求1所述的圆极化波导缝隙天线，其特征在于：每个倾斜缝隙(3)自凸台(11)的侧壁向外发散至肩臂(12)的侧壁上，使相应侧壁出现豁口。

6.一种如权利要求1至5中任意一项所述的圆极化波导缝隙天线的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括：

根据频率范围、结构限制的空间范围和最低频率下的主模传输要求确定金属波导管(1)的截面尺寸；

根据截面尺寸确定金属波导管(1)上直缝隙(2)和倾斜缝隙(3)的设置参数；

根据所述截面尺寸和所述设置参数制造所述圆极化波导缝隙天线。

7.如权利要求6所述的圆极化波导缝隙天线的设计方法，其特征在于，金属波导管(1)截面尺寸的确定包括：

金属波导管(1)的底面宽度a小于0.7λ₀，其中，λ₀是工作中心频率自由空间波长，所述底面指金属波导管(1)上与凸台(11)相背的侧面；

金属波导管(1)的上面宽度b小于0.35λ₀，所述上面宽度指凸台(11)的宽度；

金属波导管(1)的两侧肩膀波导壁的高度ah小于0.5λ₀，所述两侧肩膀波导壁指两个肩臂(11)；

金属波导管(1)的头部高度bh为0.25λ₀，所述头部高度指凸台(11)的高度。

8.如权利要求7所述的圆极化波导缝隙天线的设计方法，其特征在于，直缝隙(2)的设置参数包括：

直缝隙(2)的长度L_s由下式确定：L_s＝0.45λ₀；

直缝隙(2)的宽度W_s由下式确定：0.1λ₀≤W_s≤0.125λ₀。

9.如权利要求8所述的圆极化波导缝隙天线的设计方法，其特征在于，倾斜缝隙(3)的设置参数包括：倾斜缝隙(3)与金属波导管(1)的延伸方向之间的倾斜锐角为θ，倾斜缝隙(3)在相应肩臂(12)上的长度为L1，倾斜缝隙(3)在肩臂(12)上的深度为L2，θ、L1、L2满足以下式子：

0°<θ<90°，L2≤ah，L1＝(a-b)/(2*cosθ)，L1+L2为0.45λ₀。