[实用新型]一种双端口馈电式阵列天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别是指一种双端口馈电式阵列天线。

背景技术

在传统的电子信息领域中，宽带多极化的阵列天线的实现方式由多种形式，具体表现为以下特点：

1、通过波导口直接馈电。该种方式的技术难度小，通过波导口直接给方波导进行馈

电，采用直通或者侧壁开缝进行耦合的方式，实现双极化信号传输。这种方式对波导开口和缝隙开口的精度要求较高，在频段较高的场合，其实现难度较大。

2、通过空气带线进行双极化馈电。这种方式的核心是波导到同轴馈电的转换，在波导辐射腔的底部设置反射腔，辐射波导的侧壁开口进行空气带线走线，实现微带馈电到波导辐射的转换。该方法由于采用了印制板工艺，在高频段具有较大的损耗，且对加工装配工艺的要求较严格。

3、波导与空气带线结合馈电。在该种体制中，根据天线的具体情况，一个极化端口采用波导馈电，另外一种极化端口为空气带线馈电，这种方式结合上述两种馈电方式特点，可以灵活应用馈电空间，是一种折中的方式。但是，这种方式在解决高频段传输损耗方面没有显著优势。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种双端口馈电式阵列天线，其能够将输入的两路互相垂直的波导信号无损地转化为同轴信号，并将信号通过多个辐射端口高效地辐射出去。

基于上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种双端口馈电式阵列天线，其包括彼此连通的辐射腔和同轴腔，辐射腔位于同轴腔的正上方，辐射腔的底面中心以及同轴腔的顶面中心均具有方形的连接口，辐射腔的顶面上具有多个辐射端口，同轴腔具有两个互相垂直的波导输入端口，同轴腔在腔内中心处的底面上设有竖直的具有同轴特性的圆柱形探针，探针的高度为1/6～1/4倍的波导波长，探针的半径为1/15～1/10倍的波导波长，探针指向辐射腔的中心，探针的底部设有两级匹配台阶，两级匹配台阶由与探针同轴的第一圆柱和第二圆柱组成，第一圆柱直接位于同轴腔的底面上，第二圆柱位于第一圆柱的顶面上，第二圆柱的直径小于第一圆柱的直径。

可选的，辐射端口为方形，且方形辐射端口的边长为0.6～0.8倍的波导波长。

可选的，辐射端口为圆形，且圆形辐射端口的直径为0.6～0.8倍的波导波长。

可选的，辐射端口呈矩形阵列式排布。

可选的，辐射腔和同轴腔之间通过方形的波导传输段连接，波导传输段的内壁边长为0.5～0.7倍的波导波长，波导传输段的高度为0.35～0.55倍的波导波长。

可选的，同轴腔的对应于两个波导输入端口的波导末端处的腔壁均为具有匹配功能的短路壁，短路壁的中心与探针的轴线之间的距离为0.48～0.52倍的波导波长。

可选的，第一圆柱的直径为0.5～0.7倍的波导波长，第一圆柱的高度为0.08～0.12倍的波导波长；第二圆柱的直径为0.3～0.4倍的波导波长，第二圆柱的高度为0.05～0.07倍的波导波长。

从上面的叙述可以看出，本实用新型技术方案的有益效果在于：

1、本实用新型采用同轴转换模式可有效提高天线的辐射效率。

2、本实用新型采用互相垂直的波导输入，可以通过调整输入信号的相位实现线极化或者圆极化。

3、本实用新型设计的实现方式可多样化，机械加工、焊接、注塑、铸造等均可以实现。

总之，本实用新型通过在同轴腔中设置同轴探针，并辅以台阶匹配层的方式，实现了波导信号到同轴信号的无损转换，既避免了缝隙开口耦合的加工难度，又避免了空气带线馈电的损耗问题，相对于现有技术是一个重大改进。

附图说明