[发明专利]一种轻量化的低剖面平板阵列天线

权利要求书

1.一种轻量化的低剖面平板阵列天线，包括辐射层和馈电层，所述的辐射层层叠在所述的馈电层上方，所述的馈电层用于接入外部信号并基于该外部信号产生n*n路信号输出，n＝2^m，m为大于等于1的整数，所述的辐射层具有n*n个输入端和n*n个输出端，所述的辐射层的n*n个输入端用于一一对应接入所述的馈电层输出的n*n路信号，所述的辐射层的n*n个输出端用于将所述的馈电层输出的n*n路信号一一对应辐射到自由空间，其特征在于所述的馈电层基于H型H面单脊波导功分器实现，所述的辐射层通过缝隙耦合从所述的馈电层处接入所述的馈电层输出的n*n路信号；

所述的馈电层包括第一平板以及设置在所述的第一平板上的个H型H面单脊波导功分网络和n²个单脊波导--矩形波导转换器，每个所述的H型H面单脊波导功分网络包含三个第一T型H面单脊波导功分器，每个所述的第一T型H面单脊波导功分器分别具有一个输入端和两个输出端，三个所述的第一T型H面单脊波导功分器按照从前向后的顺序依次排列，中间的第一T型H面单脊波导功分器的输入端作为所述的H型H面单脊波导功分网络的输入端，中间的第一T型H面单脊波导功分器的两个输出端与前面的第一T型H面单脊波导功分器的输入端和后面的第一T型H面单脊波导功分器的输入端一一对应对接，前面的第一T型H面单脊波导功分器和后面的第一T型H面单脊波导功分器关于中间的第一T型H面单脊波导功分器呈中心对称，前面的第一T型H面单脊波导功分器的两个输出端和后面的第一T型H面单脊波导功分器的两个输出端作为所述的H型H面单脊波导功分网络的四个输出端口；

个所述的H型H面单脊波导功分网络按照行列方式均匀分布形成第1级馈电网络阵列，从所述的第1级馈电网络阵列的第1行第1列开始，将所述的第1级馈电网络阵列中每2行×2列的H型H面单脊波导功分网络作为第1级H型H面单脊波导功分网络单元，所述的第1级馈电网络阵列包括个第1级H型H面单脊波导功分网络单元，每个所述的第1级H型H面单脊波导功分网络单元中的4个H型H面单脊波导功分网络分别通过一个H型H面单脊波导功分网络连接，该4个H型H面单脊波导功分网络的输入端与该一个H型H面单脊波导功分网络的四个输出端一一对应连接；

连接个所述的第1级H型H面单脊波导功分网络单元中4个H型H面单脊波导功分网络的H型H面单脊波导功分网络构成第2级馈电网络阵列，从所述的第2级馈电网络阵列的第1行第1列开始，将所述的第2级馈电网络阵列中每2行×2列的H型H面单脊波导功分网络作为第2级H型H面单脊波导功分网络单元，所述的第2级馈电网络阵列包括个第2级H型H面单脊波导功分网络单元，每个所述的第2级H型H面单脊波导功分网络单元中的4个H型H面单脊波导功分网络分别通过一个H型H面单脊波导功分网络连接，该4个H型H面单脊波导功分网络的输入端与该一个H型H面单脊波导功分网络的四个输出端一一对应连接；

以此类推，直至仅包括4个H型H面单脊波导功分网络的第k-1级H型H面单脊波导功分网络单元构成，所述的第k-1级H型H面单脊波导功分网络单元中的4个H型H面单脊波导功分网络通过一个H型H面单脊波导功分网络连接该4个H型H面单脊波导功分网络的输入端与该一个H型H面单脊波导功分网络的四个输出端一一对应连接，将该H型H面单脊波导功分网络作为第K级H型H面单脊波导功分网络单元；

所述的第K级H型H面单脊波导功分网络单元包括两个第二T型H面单脊波导功分器和一个矩形波导-单脊波导转换器，两个所述的第二T型H面单脊波导功分器关于所述的第一平板的中心呈镜像对称的关系，每个所述的第二T型H面单脊波导功分器分别具有一个输入端和两个输出端，所述的矩形波导-单脊波导转换器位于所述的第一平板的中心，所述的矩形波导-单脊波导转换器具有一个矩形波导输入口和两个单脊波导输出口，所述的矩形波导-单脊波导转换器的两个单脊波导输出口分别对接所述的两个第二T型H面单脊波导功分器的输入口，所述的矩形波导-单脊波导转换器的矩形波导输入口作为所述的馈电层的输入端，用于接入外部信号；

每个所述的单脊波导--矩形波导转换器分别具有一个单脊波导输入口和一个矩形波导输出口，n²个所述的单脊波导--矩形波导转换器的单脊波导输入口与第1级馈电网络阵列中个H型H面单脊波导功分网络的n²个输出端一一对应连接，n²个所述的单脊波导--矩形波导转换器的矩形波导输出口作为所述的馈电层的n²个输出端，用于输出n*n路信号；

所述的辐射层包括第二平板以及设置在所述的第二平板上的辐射阵列，所述的辐射阵列包括四个辐射块，所述的四个辐射块按照2行2列方式排列，其中，位于第1行的两个辐射块向后平移一段距离后将与位于第2行的两个辐射块一一对应重合，位于第1列的两个辐射块向右平移一段距离后将与位于第2列的两个辐射块一一对应重合,每个所述的辐射块分别包括个开设在所述的第二平板的辐射矩形腔，所述的辐射矩形腔的上表面与所述的第二平板的上表面位于同一平面，所述的辐射矩形腔的高度小于所述的第二平板的高度，所述的第二平板的下端面上开设有n²个矩形输入口，所述的四个辐射块的n²个辐射矩形腔与n²个矩形输入口一一对应上下连通，所述的四个辐射块的n²个辐射矩形腔通过n²个矩形输入口与所述的馈电层的n²个输出端一一对应对接。