[发明专利]一种波导馈电全金属双极化平板天线阵列及其优化方法

摘要

本发明提供了一种波导馈电全金属双极化平板天线阵列及其优化方法，涉及通信和雷达领域，天线阵列采用2×2子阵天线，每个2×2子阵天线均包括底馈层、侧馈层、谐振腔层和辐射腔层，底馈层和侧馈层的馈电网络采用多级T型结构E面波导级联方式，谐振腔层采用三层阶梯腔体形式，辐射腔层由交叉宽缝结构组成，2×2子阵天线作为基本单元横向复制组成整个天线阵列，并提供一种通过差分进化算法的交叉和变异操作对所述天线进行优化的方法，由于平板天线的辐射体为交叉宽缝结构，通过调整缝的位置可以改变天线口面电场分布，从而改善方向图特性，优化方法在天线设计过程中的应用，可以调高天线设计的效率性，有效性和最优实现特性。

主权项

一种波导馈电全金属双极化平板天线阵列，其特征在于：本发明所提供的波导馈电全金属双极化平板天线采用2×2子阵天线，每个2×2子阵天线均采用四层结构，四层结构包括底馈层、侧馈层、谐振腔层和辐射腔层，底馈层和侧馈层的馈电网络采用多级T型结构E面波导级联方式，馈电主波导末端为同轴波导转换结构，底馈层和侧馈层的馈电网络中的每个T型结构都均为台阶和凹槽形状，台阶位于T型结构主波导两侧，台阶关于主波导中心线对称，每个T型结构中的台阶初始为一级，当阻抗匹配无法满足时台阶增加为两级，台阶依次递增，T型结构的凹槽位于T型结构与主波导口正对的分支波导，凹槽宽度与T型结构的波导宽度相同，底馈层的馈电单元末端通过弯波导结构与耦合腔相接，侧馈层的馈电单元与耦合腔相连，底馈层和侧馈层之间的L型台阶结构形成耦合腔，耦合腔正对馈电波导口面的为长方形调谐槽，谐振腔层采用三层阶梯腔体形式，阶梯第三层为交叉宽缝的边缘结构，与辐射腔层相连，辐射腔层由等距2×2的4个交叉宽缝结构组成，实现天线口面场的辐射，将2×2子阵天线作为基本单元横向复制2n*2m个单元平面摆放从而组成整个天线阵列，其中n、m取值为正整数。