[发明专利]一种开缝波导、辐射单元、波导校准网络及相控阵天线

说明书

本发明公开了一种开缝波导、辐射单元、波导校准网络及相控阵天线，开缝波导包括波导管，波导管内设有第一馈电腔和第二馈电腔，第一馈电腔位于第二馈电腔的右侧，波导管的前上端的右侧设有两个与第一馈电腔内贯通的单元耦合横缝，波导管的上端的右侧位于两个单元耦合横缝的后方设有多个与第一馈电腔内贯通的水平极化波辐射斜缝，且任意相邻两个水平极化波辐射斜缝在前后方向上呈“八”字形或倒“八”字形分布，波导管的上端的左侧沿前后方向间隔设有多个与第二馈电腔内贯通的垂直极化波辐射横缝，多个水平极化波辐射斜缝和多个垂直极化波辐射横缝沿前后方向交错分布，其结构紧凑，且保证水平极化辐射单元与垂直极化辐射单元两种波束性能的一致性。

技术领域

本发明属于天线领域，尤其涉及一种开缝波导、辐射单元、波导校准网络及相控阵天线。

背景技术

相控阵天线具有波束扫瞄速度快、测试精度高、性能稳定可靠等特点。波导缝隙相控阵天线属于相控阵的一种特殊形式，通过伺服机构带动一组独立馈电的波导缝隙辐射单元实现空间波束的快速扫描。但是当要求的电扫描范围较大时，由于受到波导截面尺寸较大的限制，这类波导缝隙相控阵天线通常只能工作于单一的水平极化或垂直极化波状态，不适宜应用于双极化波束宽扫、对不同极化的波束性能一致性要求较高的系统中。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，且具有两个馈电腔的开缝波导。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种开缝波导，包括波导管，所述波导管为直条形并沿前后方向水平设置，所述波导管内设有断截面为矩形的第一馈电腔和断截面为“n”形的第二馈电腔，所述第一馈电腔位于所述第二馈电腔的右侧，所述波导管的前上端的右侧沿前后方向间隔设有两个与所述第一馈电腔内贯通的单元耦合横缝，所述波导管的上端的右侧位于两个所述单元耦合横缝的后方沿前后方向间隔均匀的设有多个与所述第一馈电腔内贯通的水平极化波辐射斜缝，且任意相邻两个所述水平极化波辐射斜缝在前后方向上呈“八”字形或倒“八”字形分布，所述波导管的上端的左侧沿前后方向间隔设有多个与所述第二馈电腔内贯通的垂直极化波辐射横缝，所述单元耦合横缝和垂直极化波辐射横缝均为直条形并沿前后方向分布，多个所述水平极化波辐射斜缝和多个垂直极化波辐射横缝沿前后方向交错分布。

上述技术方案的有益效果在于：通过在波导管内同时加工出水平极化辐射单元与垂直极化辐射单元(即在一个波导管内同时加工出第一波导腔、第二波导腔以及水平极化波辐射斜缝和垂直极化波辐射横缝，其中，第一波导腔与水平极化波辐射斜缝组成水平极化辐射单元，而第二波导腔与垂直极化波辐射横缝组成垂直极化辐射单元)，这样可以在保证波导管结构强度的前提下选择更小的波导壁厚尺寸，同时第一波导腔和第二波导腔共用相邻波导壁，可缩小水平极化辐射单元与垂直极化辐射单元波导截面尺寸，这样使得整个开缝波导的结构紧凑，另外可通过提高开缝波导截面与开缝尺寸加工精度，从而保证水平极化辐射单元与垂直极化辐射单元两种波束性能的一致性(包括指向、波束形状、增益)。

上述技术方案中所述波导管上端的左后侧设有阶形的缺口，多个所述垂直极化波辐射横缝均位于所述缺口的底壁上。

上述技术方案的有益效果在于：通过设置缺口，使得垂直极化波辐射横缝的上端与水平极化波辐射横缝的上端存在高度差，这样可避免水平极化波辐射斜缝和垂直极化波辐射横缝之间产生相互干扰。

本发明的目的之二在于提供一种结构紧凑，具有高效率、低副瓣、不同极化的波束性能一致性好的的辐射单元。

为了实现上述目的，本发明的另一技术方案如下：一种辐射单元，包括双路波导同轴转换器、双路波导负载和如上所述的开缝波导，所述双路波导同轴转换器和双路波导负载均为直条形，所述双路波导同轴转换器安装在所述开缝波导的前端，所述双路波导负载安装在所述开缝波导的后端。

上述技术方案的有益效果在于：其集成化程度高，通过将水平极化辐射单元与垂直极化辐射单元集成在一起，可减小辐射单元的尺寸，提高其装配性能。