[发明专利]一种双波束的频率扫描漏波天线

说明书

本发明公开了一种双波束的频率扫描漏波天线，本发明由介质基板、顶部金属面板、底部金属面板及金属管构成；本发明采用半模基片集成波导结构，基于周期正弦阻抗调制原理，在顶部金属面板设置双周期正弦阻抗调制槽，作为辐射单元，由于顶部金属面板由两种单波束的正弦阻抗叠加而成，因此能产生两个辐射方向的波束；在底部金属面板上同样设置周期变化的槽作为辐射单元，不仅能提高天线的辐射效率，还能够抑制周期漏波天线的阻带效应，与传统双波束频率扫描天线相比，本发明具有结构简单、带宽窄、扫描角度大等特点。

技术领域

本发明涉及微波、无线通信与测试仿真技术领域，、具体是一种基于周期正弦阻抗调制的双波束频率扫描漏波天线。

背景技术

漏波天线是一类行波天线，具有结构简单，频率扫描的能力，优异的方向性，在雷达，航空航天等领域得到了非常广泛的应用。自漏波天线发明以来，至今技术已经非常成熟，可以分为以下四类：均匀、准均匀、周期、和左右手复合漏波天线。周期漏波天线是激发高次谐波进行辐射的一类天线，由于传统的周期漏波天线存在扫描角度窄，带宽大，难以实现双波束扫描等问题，因此如何实现具有大范围，窄带宽的双波束频率扫描天线成为了漏波天线设计的一个重点。

提高扫描范围最常用的方法是增大扫描频率范围，但这样会带来相对带宽大，占用过多的频谱资源。此外，为了实现双波束的辐射，传统的方法是利用-1次和-2次谐波共同辐射来实现双波束，或者采用将两种不同辐射方向的天线集成在一起来实现双波束，但这样会带来设计困难，结构复杂，成本增加等问题。本发明中设计的是将两个不同的正弦周期阻抗叠加在一起，因此只需要表征出叠加后的阻抗所对应表面槽的高度就能实现双波束辐射，不仅简化的天线的结构，同时还具有窄带宽，扫描角度大的特点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种双波束的频率扫描漏波天线，本发明由介质基板、顶部金属面板、底部金属面板及金属管构成；本发明采用半模基片集成波导结构，基于周期正弦阻抗调制原理，在顶部金属面板设置双周期正弦阻抗调制槽，作为辐射单元，由于顶部金属面板由两种单波束的正弦阻抗叠加而成，因此能产生两个辐射方向的波束；在底部金属面板上同样设置周期变化的槽作为辐射单元，不仅能提高天线的辐射效率，还能够抑制周期漏波天线的阻带效应，与传统双波束频率扫描天线相比，本发明具有结构简单、带宽窄、扫描角度大等特点。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种双波束的频率扫描漏波天线，其特点包括介质基板、顶部金属面板、底部金属面板及金属管；

所述介质基板、顶部金属面板及底部金属面板设于同一直角坐标系内。

所述介质基板为长方形的罗杰斯板Rogers RT5880，以板面的中心为原点设置直角坐标系，沿板面长度方向设有X轴，沿板面宽度方向设有Y轴，板面由直角坐标分为四个象限；

所述顶部金属面板为长方形，其长度与介质基板的长度相等，宽度为介质基板的二分之一；顶部金属面板贴合在介质基板的正面与介质基板上直角坐标系的第一象限及第二象限重合，顶部金属面板的底边与介质基板的X轴重合；

所述底部金属面板为长方形，其长度及宽度均与介质基板相等；底部金属面板贴合在介质基板的背面与介质基板上直角坐标系的四个象限重合；

所述介质基板、顶部金属面板及底部金属面板的顶边处与X轴平行各设有一排圆孔；且该三排圆孔一一对应；

所述金属管为数件，金属管穿过介质基板的圆孔，金属管的两端分别与顶部金属面板的圆孔及底部金属面板的圆孔连接。

所述顶部金属面板上在第一象限及第二象限内设有曲线，该曲线与Y轴对称构成半云朵状的阻抗调制区域，顶部金属面板沿X轴的两端对称裁剪出矩形的微带馈线及梯形的阻抗匹配微带线；