[发明专利]一种波束倾斜的高增益圆极化径向线缝隙天线

权利要求书

1.一种波束倾斜的高增益圆极化径向线缝隙天线，其特征在于，包括单层微波介质基板(1)、若干组矩形缝隙对(2)、以及一个引入容性分量的同轴馈电探针；其中，若干组矩形缝隙对(2)围绕单层微波介质基板(1)的中心点O呈螺旋式排布，引入容性分量的同轴馈电探针位于所述中心点O处；

所述每组矩形缝隙对(2)由两个尺寸相同、相互垂直的矩形缝隙构成，且两个矩形缝隙之间存在间隙，其耦合因子通过改变矩形的长宽进行调节；所述引入容性分量的同轴馈电探针包括短路同轴馈电探针(3)和引入容性分量的环形缝隙(4)，短路同轴馈电探针(3)位于中心点O处且贯穿单层微波介质基板(1)，环形缝隙(4)以中心点O为圆心，环绕短路同轴馈电探针(3)且位于单层微波介质基板(1)的上表面；

该天线的波束偏角方向可调，具体为：

若干组矩形缝隙对(2)围绕单层微波介质基板(1)的中心点O螺旋式排布中，视每一圈矩形缝隙对(2)为一个子阵；将每一个子阵在垂直于天线初始辐射方向的某一方向上进行平移即可实现天线的波束偏角方向可调；其中，天线初始辐射方向为天线的轴向方向；

该天线的波束偏角大小可调，具体为：

通过改变每个子阵平移的距离实现天线的波束偏角大小可调，具体为：

以中心点O为起始，沿螺旋式排布的径向方向对子阵依次编号为1,2,…,N，N为子阵的数目，根据所需的波束偏角大小θ₀获取第n个子阵的渐进相位θ(n)为：

θ(n)＝nkd sinθ₀

式中，k为波数，θ₀为波束偏角大小，d为阵元间距即缝隙对的径向距离，且其数值上为波导波长λ_g；

根据渐进相位确定每个子阵平移的距离，则第n个子阵平移距离Δd(n)为：

2.根据权利要求1所述的波束倾斜的高增益圆极化径向线缝隙天线，其特征在于，从所述螺旋式排布的起始矩形缝隙对(2)开始直至倒数第二圈的矩形缝隙对(2)的尺寸呈递增趋势变化，以获得均匀口径分布；最外圈的所有矩形缝隙对(2)的尺寸一致，且每一组矩形缝隙对(2)的归一化辐射能量大于阈值p，p的取值为0＜p＜1。

3.根据权利要求2所述的波束倾斜的高增益圆极化径向线缝隙天线，其特征在于，所述p＝0.9。

4.根据权利要求2所述的波束倾斜的高增益圆极化径向线缝隙天线，其特征在于，该天线的圆极化形式可调，具体通过改变若干组矩形缝隙对(2)围绕单层微波介质基板(1)的中心点O螺旋式排布的方向实现天线的圆极化形式可调。

5.根据权利要求4所述的波束倾斜的高增益圆极化径向线缝隙天线，其特征在于，所述若干组矩形缝隙对(2)围绕单层微波介质基板(1)的中心点O呈顺时针螺旋式排布，波束倾斜的高增益圆极化径向线缝隙天线的圆极化形式为左旋圆极化；

或者，若干组矩形缝隙对(2)围绕单层微波介质基板(1)的中心点O呈逆时针螺旋式排布，波束倾斜的高增益圆极化径向线缝隙天线的圆极化形式为右旋圆极化。

6.根据权利要求1所述的波束倾斜的高增益圆极化径向线缝隙天线，其特征在于，该天线通过调整环形缝隙(4)的内径和外径大小引入容性分量，实现馈电端口的阻抗匹配。

7.根据权利要求1所述的波束倾斜的高增益圆极化径向线缝隙天线，其特征在于，所述单层微波介质基板(1)采用Rogers RT 5880商用板材。