CN102723589A - 一种紧凑型波导馈电缝隙天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型波导馈电缝隙天线，包括输入矩形波导，辐射端口，以及至少2节连接输入矩形波导和辐射端口的连接矩形波导段，所述连接矩形波导段两两相互连接；从输入矩形波导向辐射端口方向，输入矩形波导、连接矩形波导段、辐射端口沿高度方向相错排列。本发明的有益效果在于：各矩形波导的连接面存在较大的不连续性，使本发明可以在频带内满足对一定反射系数的设计要求，并且连接矩形波导段的长度小于工作频段的最高频率处该连接波导段的主模TE10模的波导波长的1/6。

Description

一种紧凑型波导馈电缝隙天线

技术领域

本发明涉及一种紧凑型波导馈电缝隙天线， 特别是一种由高矮相错的矩形波导组成的紧凑型波导馈电缝隙天线。

背景技术

波导馈电的缝隙天线可以实现朝向大平片单侧的辐射。波导中传输TE10模，波导的宽带L必须大于二分之一波长（以传递能量）而又小于波长（以抑制高次模的传输）。沿宽度方向水平伸展的缝隙，在导体片的法向方向上辐射垂极化波。这种波导馈电缝隙天线的关键是实现输入矩形波导与缝隙（即辐射端口）的阻抗匹配。传统的做法是在高度方向渐变，或者在二者之间添加四分之一波长阻抗变换器，进而可以实现阻抗匹配。为了展宽工作频带，国内外的普遍做法是添加多节阻抗变换器，理论上讲，多节变换器的级数越多，其匹配频带越宽，因n节变换器有n个变换段、（n+1）个连接面，相应地有（n+1）个反射波，这些反射波返回到始端时，彼此以一定的相位（取决于其行程差）和幅度相叠加，振幅很小、相位各异的众多反射波叠加的结果总会有一些波彼此抵消或部分抵消，从而使总反射波在较宽的频带内保持较小的值。这种变换器的主要缺点是频带增宽的同时，尺寸的增大和成本的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧凑型的波导馈电缝隙天线，其结构简单，尺寸小，成本低。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种紧凑型波导馈电缝隙天线，包括输入矩形波导，辐射端口， 以及至少2节连接输入矩形波导和辐射端口的连接矩形波导段，所述连接矩形波导段两两相互连接；从输入矩形波导向辐射端口方向，相邻矩形波导段沿高度方向在其顶端相错排列。

从输入矩形波导向辐射端口方向，输入矩形波导、连接矩形波导段、辐射端口沿高度方向在其顶端相错排列，是为了减少连接矩形波导段的节数，从而减小本发明的体积，即，他们在其顶端相错排列是指输入波导、连接矩形波导段、辐射端口依次连接，且连接后，相邻的两个部件沿着他们的连接线反向移位。照上述动作移位后使得一种紧凑型波导馈电缝隙天线的上端面和下端面均呈矩形波一样的形状。

为了使得结构更加紧凑，所述连接矩形波导段的长度为B，在工作频段的最高频率处，该连接矩形波导段的TE10模的波导波长C， B≤C/6，所有的连接矩形波导的高度相同。以往的只能做到B≤C /4。

为了方便加工生产，使得本发明能大批量的进行生产。所述输入矩形波导、辐射端口，以及连接矩形波导段的宽度相同。

本发明的工作原理：电磁波信号从输入形波导进入，在连接矩形波导段中的不连续性处，将会产生反射波，这些反射波返回到始端时，彼此以一定的相位（取决于其行程差）和幅度相叠加，振幅较大、相位各异的众多反射波相互叠加的结果总会有一些波彼此抵消或部分抵消，从而使总反射波在较宽的频带内保持较小的值。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：各矩形波导的连接面存在较大的不连续性，使本发明可以在频带内满足对一定反射系数的设计要求，并且连接矩形波导段的长度小于工作频段的最高频率处该连接波导段的主模TE10模的波导波长的1/6。

附图说明

图1为本发明的纵向剖面图。

图2为波导馈电缝隙天线的体积与连接矩形波导段长度关系表。

图中的标号分别表示为：1、输入矩形波导；2、辐射端口；3、连接矩形波导段。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明实施方式不限于此。

实施例1

如图1、2所示，图1中，→表示为长度方向，↑表示为高度方向，⊕表示为宽度方向，宽度方向为纸面外指向纸面内。

一种紧凑型波导馈电缝隙天线，包括输入矩形波导1，辐射端口 2， 以及至少2节连接输入矩形波导1和辐射端口 2的连接矩形波导段3，所述连接矩形波导段3两两相互连接；从输入矩形波导1向辐射端口2方向，相邻矩形波导段沿高度方向在其顶端相错排列。

如图2所示，基于上述机构设计的一种紧凑型波导馈电缝隙天线；图2为波导馈电缝隙天线的体积与连接矩形波导段长度关系表，从图2中，我们看出，当B≤C/6时，即B为C/6或C/7或C/8或C/9或C/10时，波导馈电缝隙天线的体积越来越小。

从输入矩形波导1向辐射端口2方向，输入矩形波导1、连接矩形波导段3辐射端口2沿高度方向在其顶端相错排列，是为了减少连接矩形波导段3的节数，从而减小本发明的体积，即，输入波导1、连接矩形波导段3、输出波导2依次连接，且连接后，相邻的两个部件沿着他们的连接线反向移位。 

为了使得结构更加紧凑，所述连接矩形波导段3的长度为B，在工作频段的最高频率处，该连接矩形波导段3的TE10模的波导波长C， B≤C/6，所有的连接矩形波导3的高度相同。以往的只能做到B≤C /4。

为了方便加工生产，使得本发明能大批量的进行生产。所述输入矩形波导1、辐射端口2，以及连接矩形波导段3的宽度相同。

如上即可较好的实现本发明。

Claims (3)

1.一种紧凑型波导馈电缝隙天线，其特征在于：包括输入矩形波导（1），辐射端口（2）， 以及至少2节连接输入矩形波导（1）和辐射端口（2）的连接矩形波导段（3），所述连接矩形波导段（3）两两相互连接；从输入矩形波导（1）向辐射端口（2）方向，相邻矩形波导段沿高度方向在其顶端相错排列。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型波导馈电缝隙天线，其特征在于：所述输入矩形波导（1）、辐射端口（2），以及连接矩形波导段（3）的宽度相同。

3.根据权利要求2所述的一种紧凑型波导馈电缝隙天线，其特征在于：所述连接矩形波导段（3）的长度为B，在工作频段的最高频率处，该连接矩形波导段（3）的TE10模的波导波长C， B≤C /6。

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