[发明专利]一种脊波导到矩形波导的耦合结构

说明书

本发明属于天线技术领域，具体地讲涉及一种脊波导到矩形波导的耦合结构，包括脊波导和矩形波导；所述脊波导的腔体通过耦合通道与矩形波导的腔体连通，所述脊波导的中间贯穿有传输线；所述脊波导为单脊波导，所述耦合通道的两端分别与脊波导的顶面和矩形波导的一端部连接；所述耦合通道为斜H形通道，其包括一字型缝隙Ⅰ、一字型缝隙Ⅱ和连接缝隙；所述连接缝隙的两端分别与一字型缝隙Ⅰ、一字型缝隙Ⅱ的中点位置连接，一字型缝隙Ⅰ与一字型缝隙Ⅱ相互平行。本发明的耦合结构耦合系数平坦度好、耦合系数可调节范围大，满足了频扫天线的宽角扫描和低副瓣特性。

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体地讲涉及一种脊波导到矩形波导的耦合结构。

背景技术

频率扫描天线具有增益高、低副瓣、宽角扫描、成本低、结构简单等优点，近年来被广泛应用于低空搜索雷达、地面警戒雷达，频率扫描天线馈电网络一般采用慢波线加耦合馈电结构，慢波线要求损耗低可靠性高等特点，一般常用的慢波线包括波导慢波线和带状线慢波线，脊波导到矩形波导耦合馈电结构可以应用于脊波导慢波线中。

脊波导相对于矩形波导而言，具有带宽宽、低阻抗、尺寸小等优点，在一些矩形波导布阵比较困难的地方，脊波导能够代替矩形波导完成馈电网络的分布。为了满足频扫天线的宽角扫描和低副瓣特性，要求慢波线耦合馈电结构必须具备耦合度可调节范围大、宽带工作、耦合系数平坦度好等优点。在某些空间受限的前提下，慢波线耦合馈电结构需要采用脊波导到矩形波导的形式，常见的脊波导到矩形波导耦合馈电结构为倾斜缝隙耦合馈电结构，此种结构面临耦合系数平坦度差、耦合度范围较窄等问题，无法满足宽带工作情况下的性能指标要求。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，本发明提供了一种脊波导到矩形波导的耦合结构，该耦合结构耦合系数平坦度好、耦合系数可调节范围大，满足了频扫天线的宽角扫描和低副瓣特性。

本发明采用以下技术方案：

一种脊波导到矩形波导的耦合结构，包括脊波导和矩形波导；所述脊波导的腔体通过耦合通道与矩形波导的腔体连通，所述脊波导的中间贯穿有传输线。

优选的，所述脊波导为单脊波导，所述耦合通道的两端分别与脊波导的顶面和矩形波导的一端部连接。

进一步优选的，所述耦合通道为斜H形通道，其包括一字型缝隙Ⅰ、一字型缝隙Ⅱ和连接缝隙；所述连接缝隙的两端分别与一字型缝隙Ⅰ、一字型缝隙Ⅱ的中点位置连接，一字型缝隙Ⅰ与一字型缝隙Ⅱ相互平行；

更进一步优选的，所述耦合通道中，所述一字型缝隙Ⅰ和一字型缝隙Ⅱ的长度为L1，连接缝隙的长度为L2；所述一字型缝隙Ⅰ和一字型缝隙Ⅱ与脊波导宽度方向之间的夹角为α，连接缝隙与脊波导宽度方向之间的夹角为β；所述一字型缝隙Ⅰ的中点为点D，两端点为点F和点H，一字型缝隙Ⅱ的中点为点E，两端点为点G和点I；所述长度L1、长度L2、夹角α和夹角β的大小均可调。

本发明的有益效果在于：

1)本发明的耦合结构中，脊波导的腔体通过斜H形的耦合通道与矩形波导的腔体连通；所述耦合通道包括一字型缝隙Ⅰ、一字型缝隙Ⅱ和连接缝隙；所述连接缝隙的两端分别与一字型缝隙Ⅰ、一字型缝隙Ⅱ的中点位置连接，一字型缝隙Ⅰ与一字型缝隙Ⅱ相互平行。所述耦合通道中，所述一字型缝隙Ⅰ和一字型缝隙Ⅱ的长度为L1，连接缝隙的长度为L2；所述一字型缝隙Ⅰ和一字型缝隙Ⅱ与脊波导宽度方向之间的夹角为α，连接缝隙与脊波导宽度方向之间的夹角为β；所述一字型缝隙Ⅰ的中点为点D，两端点为点F和点H，一字型缝隙Ⅱ的中点为点E，两端点为点G和点I。