[实用新型]一种具有定标功能的开口波导天线阵单元与系统

说明书

技术领域

本实用新型属于波导天线技术领域，具体涉及一种具有定标功能的开口波导天线阵单元与系统。

背景技术

波导天线阵作为发射和接收电磁信号的天线，由于其效率高、易于加工和自身结构强度高等优点，被广泛应用于雷达和通信领域。随着需求的牵引，国内为也已发展出多种形式的波导天线。

波导缝隙天线阵由于其口径分布便于控制，易于实现低旁瓣电平，效率高，结构紧凑，加工与安装简便得以广泛应用，波导缝隙天线阵一般由许多开在矩形波导壁上的半波缝隙组成，有两种形式：谐振式与非谐振式。谐振式缝隙阵的特点是相邻缝隙间距为波导波长的一半，各缝隙同相激励，在波导末端配置短路活塞。工作频率改变时，其间距不再等于波导波长的一半，不能保持各缝同相激励，天线匹配迅速恶化，因而这类缝隙阵的带宽只有百分之几，且单元数越大带宽越窄。

非谐振式缝隙阵波导末端接匹配负载，波导中近似传行波，天线能在较宽的频段上保持良好的匹配。由于缝隙由行波激励，具有线性相差，使波束最大方向偏离阵面法线方向，而且随频率变化。

根据以上介绍，谐振式波导缝隙天线阵带宽较窄，不能满足大带宽的需求，非谐振式波导缝隙阵波束指向随频率变化，不适合相控阵中使用。

实用新型内容

为了展宽天线阵的带宽、降低加工难度，本实用新型提供一种一体化设计的具有定标功能的开口波导天线阵单元与系统。

具体的技术解决方案如下：

具有定标功能的开口波导天线阵单元包括开口波导行馈天线和波导耦合器；

所述开口波导行馈天线包括波导口(辐射元)和波导馈电网络，所述波导口与所述波导馈电网络相连通。

所述波导耦合器包括射频波导、耦合波导和矩形缝，所述射频波导与所述耦合波导通过矩形缝连通，且所述矩形缝的底壁与所述射频波导、所述耦合波导的底壁在一个平面内；所述底壁是指朝向图纸内部的平面，而顶壁是朝向图纸外部的平面。

所述波导馈电网络的输入端与所述射频波导的输出端相连。

所述波导口为矩形；所述波导馈电网络由E面T型节级联而成。

所述耦合波导的波导横截面为矩形，所述耦合波导两端均为封闭的短路端，采用同轴探针馈电。

所述射频波导的横截面为矩形，所述射频波导一端为封闭的短路端，采用同轴探针馈电。

所述具有定标功能的开口波导天线阵系统包括至少两个所述具有定标功能的开口波导天线阵单元，所述具有定标功能的开口波导天线阵单元之间是反向平行排列，相邻两个开口波导天线阵单元之间顶壁相对顶壁或者底壁相对底壁。

本实用新型的有益技术效果体现在以下方面：

1.本实用新型开口波导耦合天线阵单元与系统的一体化设计，改善了加工；

2.本实用新型开口波导耦合天线阵单元与系统采用非标波导，减小尺寸，天线重量减轻了1/2；

3.本实验新型开口波导耦合天线阵单元与系统采用开口波导辐射形式，展宽了阻抗带宽；

4.一体化设计加工的开口波导耦合天线阵单元与系统由腔体构成，自身结构强度高。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中一种具有定标功能的开口波导天线阵单元的结构图。

图2为图1实施例的正视图。

图3为图1实施例的剖面图。

图4为图1实施例的盖板示意图。

图5为图1实施例的主体示意图。

图6为本实用新型一实施例中一种具有定标功能的开口波导天线阵系统斜视图。

图7为图6实施例的正视图。

图8为图6实施例的后视图。

图9为图6实施例的射频口的VSWR测试结果图。

图10为图6实施例的射频口与定标口间的耦合度测试结果图。

图11为图6实施例的方向图测试结果。

上图中序号：11为波导口(辐射元)，1为开口波导行馈天线，2为波导耦合器，12为波导馈电网络，23为射频波导，21为耦合波导，22为矩形缝，3为定标口，4为射频口。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地描述。

实施例1：

本实施例是工作于Ka波段的32单元具有定标功能的开口波导天线阵单元，中心工作频率f_中为35GHz，天线阵工作上边频f_高、下边频f_低分别是37GHZ、33GHZ。

参见图1，具有定标功能的开口波导天线阵单元由开口波导行馈天线1和波导耦合器2构成。