[发明专利]一种抑制阵列栅瓣的角锥喇叭单元天线

说明书

本发明公开了一种抑制阵列栅瓣的角锥喇叭单元天线，包括：至少两个角锥喇叭单元天线和合路器；所述至少两个角锥喇叭单元天线并排设置，所述至少两个角锥喇叭单元天线与所述合路器连接。本发明的一种角锥喇叭天线将至少两个角锥喇叭单元天线组合为一个具有常规口径大小的角锥喇叭天线，各个角锥喇叭单元天线之间的间距缩短，能够有效抑制阵列天线方向图的栅瓣；并且能够形成至少两个紧凑的余弦分布口面场，使天线口面的电场分布更加均匀，从而得到更大的增益及波束效率。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种抑制阵列栅瓣的角锥喇叭单元天线。

背景技术

毫米波的波长位于微波和红外之间，具有一定的穿透能力，能够根据物体散射能量的大小区分具有不同物理属性的物体，且空间分辨率较高，因而被广泛应用于遥测遥感、地理气象、交通运输、医疗卫生、安检安防和电子对抗等民用和军用成像领域，在近年来受到了国内外研究学者的广泛关注。在毫米波的应用中可以结合角锥喇叭天线实现，角锥喇叭天线是一种应用广泛的微波天线，它的辐射场是由喇叭的口面尺寸与天线型式所决定的。如图1所示，为适合各种场合的应用，通常将工作在同一频段的两个或两个以上的单个角锥喇叭天线，排列成天线阵列。但由于与天线阵列连接的接收机制造工艺水平的限制，接收机的体积较大，即使接收机紧密排布，也会导致各通道前端天线的排布间距过大，甚至会大于一倍波长。根据天线阵列理论，当单元天线阵元间距大于一倍波长时，阵列天线的方向图中将出现栅瓣。

国内专利CN200720059470公开了一种功分喇叭天线及阵列，该功分喇叭天线是在大口径喇叭天线口面对喇叭口面进行一段延伸形成一段矩形波导或方形波导，然后在一段矩形波导中直接加金属薄片的方式将口面场分成更小的波导单元，信号是通过更小间距的矩形或方波导进行辐射的。但用于分割电场的金属薄片需要单独加工，然后再与喇叭进行装配，因此在毫米波段应用时会引入较大的误差，使分割后的单元幅相不一致。并且由于天线口面的电场面(E面)上的电场幅度由分割金属片向天线外壁方向下降的更剧烈，造成了口面场在电场面(E面)不均匀。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供了一种抑制阵列栅瓣的角锥喇叭单元天线，以解决现有角锥喇叭天线阵列成像质量差的问题。

本发明技术解决方案之一，提供的一种抑制阵列栅瓣的角锥喇叭单元天线，包括：至少两个角锥喇叭天线和合路器；

所述至少两个角锥喇叭单元天线并排设置，所述至少两个角锥喇叭单元天线与所述合路器连接。

所述至少两个角锥喇叭单元天线沿所述角锥喇叭天线的E面并排设置。

所述合路器的馈电端口的尺寸为Ka波段的WR-28标准波导口尺寸。

所述合路器内设置有第一尖劈结构，所述第一尖劈结构的方向与所述合路器的馈电端口的极化方向垂直。

所述角锥喇叭天线包括相互扣合连接的第一部件和第二部件；

所述第一部件包括：第一凹槽和第二凹槽；所述第一凹槽的数量与所述角锥喇叭单元天线的数量相同，所述第一凹槽为所述角锥喇叭单元天线的内腔，所述第二凹槽为所述合路器的内腔；所述第一凹槽和第二凹槽相通，所述第一凹槽的两侧侧壁从与所述第二凹槽相通的一端开始向两侧扩张延伸，所述第一凹槽的底部从与所述第二凹槽相通的一端开始向下倾斜延伸；

所述第二部件包括：第三凹槽和第四凹槽；所述第三凹槽的数量与所述角锥喇叭单元天线的数量相同，所述第三凹槽为所述角锥喇叭单元天线的内腔，所述第四凹槽为所述合路器的内腔，所述第三凹槽和第四凹槽相通，所述第三凹槽的两侧侧壁从与所述第四凹槽相通的一端开始向两侧扩张延伸，所述第三凹槽的底部从与所述第四凹槽相通的一端开始向下倾斜延伸；

当所述第一部件和所述第二部件相互扣合连接时，所述第一凹槽(31)和所述第三凹槽组合形成所述角锥喇叭单元天线，所述第二凹槽和所述第四凹槽组合形成所述合路器的波导通道。