CN101000981A - 波导缝隙阵列天线 - Google Patents

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王军胜
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Abstract

Ku频段波导缝隙阵列天线。包括馈电网络、工分网络、辐射阵面、模具成形、金属化电镀工艺制造成该天线，是一种线极化天线，适应于卫星电视节目接收。

Description

波导缝隙阵列天线
技术领域
本天线的发明是一种具有高增益、高效率的Ku频段卫星电视接收波导缝隙阵列天线。
背景技术
成本低廉、容易使用抛物面天线在实际应用当中较为普遍，但其在使用过程中所占空间比例大、生命周期短而是人们不能接受或希望有更优秀的产品出现。为此一种高效率、高增益、宽频带的波导裂缝天线阵列被人们所认可。
本波导裂缝天线分馈电网络和辐射阵面2部分，其中馈电部分是根据传输线理论使用工作在KU频段的波导(横截面积19.05*9.525)H面的T形分配器所设计，因为它在传输线理论当中具有最小阻尼。
在波导的轴向传输中的波长称之为波导波长λg，在空气中传输的波长称之为自由空间波长λ0
λg = λ 0 1 - ( λ 0 2 a ) 2
其中a为波导宽边尺寸，在本天线中a＝19.05mm。
发明内容
一种Ku频段波导裂缝阵列天线，采用馈电网络与辐射阵面连部分组合而成，其中馈电部分的H面T形分支波导为了加工的可实现性采用2层合并而成。辐射阵面与馈电网络结合才构成一幅完整的高增益、高效率、宽频带天线，合并后的天线体共计3部分。
上层部分：辐射阵面层是放在馈电层上部，有无数个长方缝隙，在每4个缝隙的下方有一个谐振腔，每行缝隙间隔具有固定高度和宽度的凸台。
中层部分：位于上层的下方，具有a/2尺寸高度的馈线槽道和自下而上的馈电波导口。
下层部分：下层同样具有a/2尺寸高度的馈线槽道和无数个19.05*9.525mm的波导相连接，每个波导内都有以阶梯台阶，在槽道的起始位置端有一波导馈电输入口。
在三层板上有一一对应的定位台阶、连结自攻孔和防装错标记。
加工制造方法：
为实现批量生产的一致性，天线体采用吸塑模具成形、脱脂处理，并在其表面电镀导电性良好的金属铜和用于防腐的镍。
通过将树脂注入模具挤压成型后，脱模、冷确、筛选、脱脂清洗、干燥、电镀金属铜恰当的厚度、电镀镍防腐。
目测筛选、清洗、镀层测量、三层组装连结禁锢、功能测试。
如图1所示，将上、中、下三层用螺钉固定合为一体后构成倾斜波束的腔体式波导裂缝型天线，实现上述卫星信号接收目的。通过波导槽(图1中的2)经阶梯匹配(图5中的15)分配给各支路，经由(图1中的3)转换接口给(图2的5)馈电波导，最后由缝隙(图3中的9)辐射到空中完成技术要求。
本发明可以方便的安装在汽车或轮船上，使这些受物理高度限制的运载工具能够自如地接收到卫星信号。
附图说明
图1是本发明的上、中、下三层的立体图。
图2是中层图。
图3是上层辐射阵面图。
图4是下层局部说明图。
图5是输出波导口
附图的主要部分中数字的说明
1：上层辐射阵面
2：中层波导槽线
3：下层馈电波导
4：防装错止口
5：辐射阵面馈电口
6：定位凸台
7：锁紧自攻钉
8：防装错口
9：辐射缝隙
10：凸台
11：分配凸台
12：阻抗阶梯
13：波导槽线
14：馈电波导
15：匹配阶梯

Claims (7)

1、Ku频段波导缝隙阵列天线，其特征在于它包含：波导槽线(图4)式馈电方法，用来满足每一个支路分配凸台(图4)能与其相匹配的能量传输装置；功分网络(图1中的2和3)的对成性分布是确定每个辐射单元能量均匀程度最核心的部分；第三部分的阵面辐射(图1中的1)是确定天线效率和接收能力强弱的关键部分，它是由相同的缝隙阵列(图3)单元采用矩阵排列的方式形成的线形隙缝的隙缝成形装置，用来传送出入多个矩阵隙缝的电磁能的天线连接装置，所述天线连接装置确定多个均匀延展的空腔，这些空腔适合于同相叠加的隙缝处所接收到的电磁能。
2、如权利要求1所述的Ku频段波导缝隙阵列天线，其特征在于天线连接装置的空腔为一种ku频段电磁波能量在波导内传递并能改变其传输特性的转换接口(图5)。
3、如权利要求1所述的Ku频段波导缝隙阵列天线，其特征在于中间层的波导将改变特性阻抗后的阶梯匹配(图4)将电磁能量对称分配。
4、如权利要求1所述的Ku频段波导缝隙阵列天线，其特征在于来自功率分配器(图4)的中心能量扩散到各缝隙阵列(图2)中以便使它们之间的电磁能聚合。
5、如权利要求1所述的Ku频段波导缝隙阵列天线，其特征在于图2、图3所述天线标注尺寸。
6、如权利要求1所述的Ku频段波导缝隙阵列天线，其特征在于成形的过程工艺。
7、如权利要求1所述的Ku频段波导缝隙阵列天线，其特征在于电镀前、中、后的过程工艺。
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