CN109037928B - 一种超宽带cts平板阵列天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超宽带CTS平板阵列天线,包括从上往下依次排列的辐射层、模式转换层和馈电网络层,模式转换层包括第一金属平板以及设置在第一金属平板上的模式转换腔,模式转换腔包括结构相同的两个模式转换单元,两个模式转换单元左右间隔设置,每个模式转换单元分别包括8个H面Y型单脊波导功分器,8个H面Y型单脊波导功分器按照4行*2列的方式排布,其中位于第m行第1列的H面Y型单脊波导功分器与位于第m行第2列的H面Y型单脊波导功分器左右对称,位于同一行的两个H面Y型单脊波导功分器通过一个E面T型单脊波导功分器连接,位于同一列的相邻两个H面Y型单脊波导功分器的中心间距不超过一个波长;优点是相对带宽较宽。
Description
技术领域
本发明涉及一种阵列天线,尤其是涉及一种超宽带CTS平板阵列天线。
背景技术
近年来,高灵敏度、宽频带和低剖面的高性能平板天线由于具有多频段和低成本的特点,在无线通信、超宽带通信和卫星通信等领域得到了广泛的应用。1990年美国休斯公司发明了CTS(Continue Transverse Stub,连续横向枝节)平板阵列天线,该CTS平板阵列天线采用TEM模馈电,由开有切向缝隙的平行板波导组成。任何由平面波激励的平行板波导产生的纵向电流分量会被横向缝隙切断,在缝隙和平行板波导的交界处产生纵向位移电流,此时平行板波导里面传递的能量就能通过切向节耦合并且向外辐射电磁波。相对于其他平板阵列天线,CTS平板阵列天线具有低驻波、高效率、低剖面、低成本和对制作精度不敏感等特性。
现有的CTS平板阵列天线通常包括辐射单元、平板波导功率分配网络和准TEM模信号的模式转换器。辐射单元是由E面阶梯喇叭构成的,用于将多路信号辐射到自由空间。平板功率分配网络是由多级一分为二的E面平板波导功分器构成的,用于将输入的一路信号分配成多路信号。准TEM模信号的模式转换器用于将从标准波导口馈入的单路TE10模波转换为准TEM模波。
申请号为201710030209.6的中国专利中公开了一种CTS平板阵列天线,该CTS平板阵列天线包括极化层、辐射层、模式转换层和馈电网络层。模式转化层包括基板和设置在基板上的模式转换腔阵列,模式转换腔为1分4等幅同相功分器,该1分4等幅同相功分器由传统矩形波导构成,馈电网络层将标准波导口馈入的单路TE10模信号转化为多路功率相同且相位相同的TE10模信号,每一路TE10模信号通过一个模式转换腔后可以产生等幅度同相位的平面波。由于传统矩形波导本身相对带宽较窄,尤其构成的1分4等幅同相功分器相对带宽也较窄,且不易匹配,由此该模式转换腔的一般相对带宽在20%左右,限制整个CTS平板阵列天线的相对带宽。该CTS平板阵列天线在回波损耗低于16dB时的相对带宽仅为19.1%。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种相对带宽较宽的超宽带CTS平板阵列天线。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种超宽带CTS平板阵列天线,包括从上往下依次排列的辐射层、模式转换层和馈电网络层,所述的模式转换层包括第一金属平板以及设置在所述的第一金属平板上的模式转换腔,所述的模式转换腔包括结构相同的两个模式转换单元,两个所述的模式转换单元左右间隔设置,每个所述的模式转换单元分别包括8个H面Y型单脊波导功分器,8个所述的H面Y型单脊波导功分器按照4行*2列的方式排布,其中位于第m行第1列的H面Y型单脊波导功分器与位于第m行第2列的H面Y型单脊波导功分器左右对称,m=1、2、3、4,位于同一行的两个所述的H面Y型单脊波导功分器通过一个E面T型单脊波导功分器连接,位于同一列的相邻两个所述的H面Y型单脊波导功分器的中心间距不超过一个波长;位于第m行第1列的每个所述的H面Y型单脊波导功分器分别包括从右到左依次设置在所述的第一金属平板上端面的第一矩形腔、等腰梯形腔、第二矩形腔、第三矩形腔、第四矩形腔和第五矩形腔,所述的第一矩形腔、所述的等腰梯形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔前后依次连通,所述的第一矩形腔、所述的等腰梯形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的高度相等且小于所述的第一金属平板的高度,所述的第一矩形腔、所述的等腰梯形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的前后方向的中心线位于同一条直线上;将所述的第一矩形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的长度方向定义为沿所述的第一金属平板的前后方向,将所述的第一矩形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的宽度方向定义为沿所述的第一金属平板的左右方向,所述的等腰梯形腔的右端面平行于所述的等腰梯形腔的左端面,所述的等腰梯形腔的右端面尺寸小于所述的等腰梯形腔的左端面,所述的第一矩形腔的右端面与所述的等腰梯形腔的左端面齐平,所述的第一矩形腔的长度小于所述的等腰梯形腔的右端面沿所述的第一金属平板前后方向的长度,所述的等腰梯形腔的左端面和所述的第二矩形腔的右端面重合且两者大小相等,所述的第二矩形腔的左端面和所述的第三矩形腔的右端面齐平,所述的第三矩形腔的长度大于所述的第二矩形腔的长度,所述的第三矩形腔的左端面和所述的第四矩形腔的右端面齐平,所述的第四矩形腔的长度大于所述的第三矩形腔的长度,所述的第四矩形腔的左端面和所述的第五矩形腔的右端面齐平,所述的第五矩形腔的长度大于所述的第四矩形腔的长度;所述的第一矩形腔内设置有第一矩形金属脊,所述的第一矩形金属脊的右端面与所述的第一矩形腔的右端面齐平,所述的第一矩形金属脊的左端面与所述的第一矩形腔的左端面齐平,所述的第一矩形金属脊的高度为所述的第一矩形腔的高度的一半,所述的第一矩形金属脊沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形腔的长度的四分之一,所述的第一矩形金属脊的前端面与所述的第一矩形腔的前端面之间的距离等于所述的第一矩形金属脊的后端面与所述的第一矩形腔的后端面之间的距离;所述的等腰梯形腔内设置有第一矩形金属底板和第二矩形金属脊,所述的第一矩形金属底板的高度小于所述的等腰梯形腔的高度的四分之一,所述的第一矩形金属底板的右端面与所述的等腰梯形腔的右端面齐平,所述的第一矩形金属底板的左端面位于所述的第二矩形腔内,所述的第一矩形金属底板沿所述的第一金属平板前后方向的长度大于所述的第一矩形腔的长度且小于所述的等腰梯形腔的右端面沿所述的第一金属平板前后方向的长度,所述的第一矩形金属底板的前端面与所述的第二矩形腔的前端面之间的间距等于所述的第一矩形金属底板的后端面与所述的第二矩形腔的后端面之间的间距,所述的第二矩形金属脊的下端面与所述的第一矩形金属底板的上端面贴合,所述的第二矩形金属脊的右端面与所述的第一矩形金属脊的左端面齐平,所述的第二矩形金属脊的上端面与所述的第一矩形金属脊的上端面位于同一平面,所述的第二矩形金属脊沿所述的第一金属平板左右方向的长度不超过所述的等腰梯形腔沿所述的第一金属平板左右方向的长度的四分之一;所述的第一矩形金属底板上设置有第一金属圆柱,所述的第一金属圆柱的下端面与所述的第一矩形金属底板的上端面贴合,所述的第一金属圆柱的中心同时位于所述的第一矩形金属底板的上端面沿所述的第一金属平板左右方向的中心线和所述的等腰梯形腔的左端面上,所述的第一金属圆柱的直径小于所述的第一矩形金属脊的宽度且大于0.5mm,所述的第一金属圆柱的高度小于所述的等腰梯形腔的高度的四分之一;所述的第二矩形腔内设置有第一矩形金属隔板,所述的第一矩形金属隔板的右端面与所述的第一矩形金属底板的左端面齐平,所述的第一矩形金属隔板的左端面与所述的第二矩形腔的左端面齐平,所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形金属底板沿所述的第一金属平板前后方向的长度且大于所述的第一矩形金属脊沿所述的第一金属平板前后方向的长度,所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板左右方向的长度小于所述的第二矩形腔的宽度的二分之一,所述的第一矩形金属隔板的高度等于所述的第二矩形腔的高度,所述的第一矩形金属隔板的前端面到所述的第二矩形腔的前端面的距离等于所述的第一矩形金属隔板的后端面到所述的第二矩形腔的后端面的距离,所述的第三矩形腔内设置有第二矩形金属隔板,所述的第二矩形金属隔板的右端面和所述的第一矩形金属隔板的右端面齐平,所述的第二矩形金属隔板的左端面和所述的第三矩形腔的左端面齐平,所述的第二矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度且大于所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度的二分之一,所述的第二矩形金属隔板的高度等于所述的第三矩形腔的高度,所述的第二矩形金属隔板的前端面到所述的第三矩形腔的前端面的距离等于所述的第二矩形金属隔板的后端面到所述的第三矩形腔的后端面的距离;所述的第四矩形腔内设置有第三矩形金属隔板,所述的第三矩形金属隔板的右端面与所述的第二矩形金属隔板的后端面齐平,所述的第三矩形金属隔板的左端面与所述的第四矩形腔的左端面齐平,所述的第三矩形金属隔板的高度等于所述的第四矩形腔的高度,所述的第三矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一金属圆柱的直径且大于等于0.5mm,所述的第三矩形金属隔板的前端面到所述的第四矩形腔的前端面的距离等于所述的第三矩形金属隔板的后端面到所述的第四矩形腔的后端面的距离,所述的第五矩形腔内设置有第二金属圆柱,所述的第二金属圆柱的直径等于所述的第一金属圆柱的直径,所述的第二金属圆柱的高度小于所述的第五矩形腔的高度的二分之一,所述的第二金属圆的中心与所述的第五矩形腔的中心位于同一条直线上;所述的H面Y型单脊波导功分器还包括沿所述的第一金属平板前后方向对称设置的第一脊组件和第二脊组件,所述的第一脊组件包括第一直角梯形金属块、第二直角梯形金属块、第一矩形金属块、第二矩形金属块、第三矩形金属块和第四矩形金属块;所述的第一矩形金属块位于所述的第一矩形金属底板上方,所述的第一矩形金属块的下端面与所述的第一矩形金属底板的上端面贴合,所述的第一矩形金属块的前端面与所述的第一矩形金属底板的前端面齐平,所述的第一矩形金属块沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形金属底板沿所述的第一金属平板前后方向的长度的十分之一,所述的第一矩形金属块沿所述的第一金属平板左右方向的长度等于所述的第一矩形金属脊沿所述的第一金属平板前后方向的长度,所述的第一矩形金属块的高度与所述的第一矩形金属底板的高度之和等于所述的第一矩形金属脊的高度,所述的第一矩形金属块的右端面与所述的第一矩形金属底板的右端面之间的距离等于所述的第一矩形金属块的左端面与所述的第一矩形金属底板的左端面之间的距离;所述的第一直角梯形金属块和所述的第二直角梯形金属块分别位于所述的等腰梯形腔内,所述的第一直角梯形金属块位于所述的第一矩形金属块的前侧,所述的第一直角梯形金属块的左端面平行于所述的第一直角梯形金属块的右端面,所述的第一直角梯形金属块的右端面小于所述的第一直角梯形金属块的左端面,所述的第一直角梯形金属块的后端面分别与所述的第一矩形金属底板的前端面和所述的第一矩形金属块的前端面连接且呈贴合状态,所述的第一直角梯形金属块的前端面平行于所述的等腰梯形腔的前端面,所述的第一直角梯形金属块的高度等于所述的第一矩形金属脊的高度,所述的第一直角梯形金属块的下端面与所述的等腰梯形腔的下端面贴合,所述的第二直角梯形金属块位于所述的第一直角梯形金属块的左侧,所述的第二直角梯形金属块的右端面与所述的第一直角梯形金属块的左端面连接且两者位于同一平面上,所述的第二直角梯形金属块的左端面平行于所述的第二直角梯形金属块的右端面,所述的第二直角梯形金属块的右端面小于所述的第二直角梯形金属块的左端面,所述的第二直角梯形金属块的前端面与所述的第一直角梯形金属块的前端面连接且两者位于同一平面上,所述的第二直角梯形金属块的左端面沿所述的第一金属平板前后方向的长度等于所述的第一直角梯形金属块沿所述的第一金属平板左右方向的长度,所述的第二直角梯形金属块的高度等于所述的第一矩形金属脊的高度,所述的第二直角梯形金属块的下端面与所述的等腰梯形腔的下端面贴合;所述的第二矩形金属块的右端面与所述的第二直角梯形金属块的左端面重合,所述的第二矩形金属块的左端面位于所述的第三矩形腔内,所述的第二矩形金属块的前端面到所述的第二矩形腔的前端面的距离等于所述的第二矩形金属块的后端面到所述的第二矩形金属隔板的前端面的距离,所述的第二矩形金属块的高度等于所述的第一矩形金属脊的高度,所述的第二矩形金属块位于所述的第三矩形腔内的部分沿所述的第一金属平板左右方向的长度不超过所述的第三矩形空腔的宽度的三分之一,所述的第二矩形金属块的下端面分别与所述的第二矩形腔和所述的第三矩形腔的下端面贴合;所述的第三矩形金属块的右端面与所述的第二矩形金属快的左端面重合,所述的第三矩形金属块的左端面位于所述的第四矩形腔内,所述的第三矩形金属块位于所述的第四矩形腔的部分沿所述的第一金属平板左右方向的长度不超过所述的第四矩形腔的宽度的五分之一,所述的第三矩形金属块的高度小于所述的第二矩形金属块的高度且大于所述的第二矩形金属块的高度的二分之一;所述的第四矩形金属块的右端面与所述的第三矩形金属块的左端面重合,所述的第四矩形金属块的后端面位于所述的第五矩形腔内,所述的第四矩形金属块位于所述的第五矩形腔内的部分沿所述的第一金属平板左右方向的长度大于所述的第五矩形空腔的宽度的二分之一,所述的第四矩形金属块的高度小于所述的第三矩形金属块的高度且大于所述的第三矩形金属块的高度的二分之一。
所述的E面T型单脊波导功分器包括第五矩形金属块,所述的第五矩形金属块的上表面上从左往右依次设置第六矩形腔、第七矩形腔和第八矩形腔,所述的第六矩形腔、所述的第七矩形腔和所述的第八矩形腔依次连通,所述的第六矩形腔的高度、所述的第七矩形腔的高度和所述的第八矩形腔的高度相等,且均等于所述的第一矩形腔的高度,所述的第六矩形腔沿左右方向的中线、所述的第七矩形腔沿左右方向的中线和所述的第八矩形腔沿左右方向的中线位于同一直线上,所述的第六矩形腔的左端面位于所述的第五矩形金属块的左端面上,所述的第六矩形腔的右端面和所述的第七矩形腔的左端面齐平,所述的第七矩形腔的右端面和所述的第八矩形腔的左端面齐平,所述的第八矩形腔的右端面位于所述的第五矩形金属块的右端面上,所述的第七矩形腔的下方设置有矩形波导口,所述的矩形波导口的上端面与所述的第七矩形腔的下端面重合,所述的矩形波导口的下端面位于所述的第五矩形金属块的下端面上,所述的第六矩形腔沿前后方向的长度和所述的第八矩形腔沿前后方向的长度均等于所述的第一矩形腔的长度,所述的第六矩形腔沿前后方向的长度小于所述的第七矩形腔沿前后方向的长度,所述的第六矩形腔内设置有第三矩形金属脊,所述的第三矩形金属脊的高度小于所述的第六矩形腔的高度的二分之一,所述的第三矩形金属脊沿前后方向的长度小于所述的第六矩形腔沿前后方向长度的二分之一,所述的第三矩形金属脊的前端面到所述的第六矩形腔的前端面的距离等于所述的第三矩形金属脊的后端面到所述的第六矩形腔的后端面的距离,所述的第三矩形金属脊的左端面与所述的第六矩形腔的左端面齐平,所述的第三矩形金属脊的右端面与所述的第六矩形腔的右端面齐平,所述的第八矩形腔内设置有第四矩形金属脊,所述的第四矩形金属脊的高度小于所述的第八矩形腔的高度的二分之一,所述的第四矩形金属脊沿前后方向的长度小于所述的第八矩形腔沿前后方向长度的二分之一,所述的第四矩形金属脊的前端面到所述的第八矩形腔的前端面的距离等于所述的第四矩形金属脊的后端面到所述的第八矩形腔的后端面的距离,所述的第四矩形金属脊的左端面与所述的第八矩形腔的左端面齐平,所述的第四矩形金属脊的右端面与所述的第八矩形腔的右端面齐平,所述的第七矩形腔内设置有第一H面台阶和第二H面台阶,所述的第一H面台阶位于所述的第二H面台阶上方,所述的第一H面台阶和所述的第二H面台阶均为矩形,所述的第一H面台阶的上端面与所述的第七矩形腔的上端面齐平,所述的第一H面台阶的下端面与所述的第二H面台阶的上端面贴合,所述的第一H面台阶的左端面和所述的第七矩形腔的左端面贴合,所述的第一H面台阶的右端面与所述的第七矩形腔的右端面贴合,所述的第一H面台阶的前端面和所述的第七矩形腔的前端面贴合,所述的第一H面台阶的后端面与所述的第七矩形腔的后端面贴合,所述的第二H面台阶的后端面与所述的第七矩形腔的后端面贴合,所述的第二H面台阶的前端面与所述的第七矩形腔的前端面贴合,所述的第二H面台阶沿左右方向的长度小于所述的第七矩形腔沿左右方向的长度,所述的第二H面台阶的左端面到所述的第七矩形腔的左端面之间的距离等于所述的第二H面台阶的右端面到所述的第七矩形腔的右端面之间的距离,所述的第二H面台阶的高度大于所述的第一H面台阶的高度,所述的第二H面台阶的高度小于所述的第七矩形腔的高度的四分之一,位于同一行的两个所述的H面Y型单脊波导功分器与一个所述的E面T型单脊波导功分器连接时,位于左边的所述的H面Y型单脊波导功分器的第一矩形腔的右端面与该E面T型单脊波导功分器的第六矩形腔的左端面对接,位于右边的所述的H面Y型单脊波导功分器的第一矩形腔的右端面与该E面T型单脊波导功分器的第八矩形腔的右端面对接。该结构中,通过第一H面台阶和第二H面台阶对E面T型波导功分器的阻抗进行匹配,降低回波损耗,第三矩形金属脊和第三矩形金属脊用于扩展传统波导结构限制的带宽,提高本发明的超宽带CTS平板阵列天线的相对带宽。
所述的馈电网络层包括第二金属平板以及设置在所述的第二金属平板上的馈电网络,所述的馈电网络包括两个左右对称设置的馈电单元,两个所述的馈电单元通过一个E面T型矩形-单脊波导功分器连接,每个所述的馈电单元分别包括四个单脊波导-矩形波导转换器和三个H面T型单脊波导功分器,四个所述的单脊波导-矩形波导转换器按照从前到后的顺序间隔排布,第一个所述的单脊波导-矩形波导转换器和第二个所述的单脊波导-矩形波导转换器通过第一个H面T型单脊波导功分器连接,第三个所述的单脊波导-矩形波导转换器和第四个所述的单脊波导-矩形波导转换器通过第二个H面T型单脊波导功分器连接,第一个H面T型单脊波导功分器和第二个H面T型单脊波导功分器通过第三个H面T型单脊波导功分器连接,两个所述的馈电单元中的第三个H面T型单脊波导功分器分别与所述的E面T型矩形-单脊波导功分器连接。该结构中,H面T型单脊波导功分器可以进一步增加超宽带CTS平板阵列天线的相对带宽。所述的E面T型矩形-单脊波导功分器包括第六矩形金属块,所述的第六矩形金属块上从左往右依次设置有第九矩形腔、第十矩形腔、第十一矩形腔、第十二矩形腔和第十三矩形腔,所述的第九矩形腔、所述的第十矩形腔、所述的第十一矩形腔、所述的第十二矩形腔、所述的第十二矩形腔和所述的第十三矩形腔依次连通,所述的第九矩形腔的左端面和所述的第六矩形金属块的左端面齐平,所述的第九矩形腔的右端面和所述的第十矩形腔的左端面齐平,所述的第十矩形腔的右端面和所述的第十一矩形腔的左端面齐平,所述的第十一矩形腔的右端面和所述的第十二矩形腔的左端面齐平,所述的第十二矩形腔的右端面和所述的第十三矩形腔的左端面齐平,所述的第十三矩形腔的右端面和所述的第六矩形金属块的右端面齐平,所述的第九矩形腔的上端面、所述的第十矩形腔的上端面、所述的第十一矩形腔的上端面、所述的第十二矩形腔的上端面、所述的第十二矩形腔的上端面和所述的第十三矩形腔的上端面设置在所述的第六矩形金属块的上端面上,所述的第九矩形腔的下端面、所述的第十矩形腔的下端面、所述的第十一矩形腔的下端面、所述的第十二矩形腔的下端面、所述的第十二矩形腔的下端面和所述的第十三矩形腔的下端面位于同一平面上且高于所述的第六矩形金属块的下端面,所述的第九矩形腔沿左右方向的长度大于所述的第十矩形腔沿左右方向的长度,但小于所述的第十一矩形腔沿左右方向的长度,所述的第九矩形腔沿左右方向的长度等于所述的第十三矩形腔沿左右方向的长度,所述的第十矩形腔沿左右方向的长度等于所述的第十二矩形腔沿左右方向的长度,所述的第九矩形腔的前端面、所述的第十矩形腔的前端面、所述的第十一矩形腔的前端面、所述的第十二矩形腔的前端面、所述的第十二矩形腔的前端面和所述的第十三矩形腔的前端面位于同一平面上且位于所述的第六矩形金属块的前端面的后侧,所述的第九矩形腔沿前后方向的长度小于所述的第十矩形腔沿前后方向的长度,所述的第十矩形腔沿前后方向的长度小于所述的第十一矩形腔沿前后方向的长度,所述的第九矩形腔沿前后方向的长度等于所述的第十三矩形腔沿前后方向的长度,所述的第十矩形腔沿前后方向的长度等于所述的第十二矩形腔沿前后方向的长度,所述的第十一矩形腔的后端面位于所述的第六矩形金属块的后端面的前侧,所述的第十一矩形腔内设置有第二矩形金属底板、第三矩形金属底板、第四矩形金属底板、第五矩形金属底板和第三H面台阶;所述的第二矩形金属底板的前端面、所述的第三矩形金属底板的前端面、所述的第四矩形金属底板的前端面、所述的第五矩形金属底板的前端面分别与所述的第十一矩形腔的前端面贴合,所述的第二矩形金属底板的后端面、所述的第三矩形金属底板的后端面、所述的第四矩形金属底板的后端面、所述的第五矩形金属底板的后端面分别与所述的第十一矩形腔的后端面贴合,所述的第二矩形金属底板沿左右方向的长度小于所述的第十一矩形腔沿左右方向长度的四分之一,所述的第二矩形金属底板沿左右方向的长度等于所述的第三矩形金属底板沿左右方向的长度,所述的第四矩形金属底板沿左右方向的长度等于所述的第五矩形金属底板沿左右方向的长度,所述的第五矩形金属底板沿左右方向的长度小于所述的第三矩形金属底板沿左右方向的长度的五分之一,所述的第二矩形金属底板的高度、所述的第三矩形金属底板的高度、所述的第四矩形金属底板的高度和所述的第五矩形金属底板的高度相等,且小于所述的第十一矩形腔的高度的十分之一,所述的第二矩形金属底板的下端面、所述的第三矩形金属板的下端面分别与所述的第十一矩形腔的下端面贴合,所述的第四矩形金属底板附着在所述的第二矩形金属底板的上表面,所述的第四矩形金属底板的右端面与所述的第二矩形金属底板的右端面齐平,所述的第四矩形金属底板沿左右方向的长度小于所述的第二矩形金属底板沿左右方向的长度的五分之一,所述的第五矩形金属底板附着在所述的第三矩形金属底板的上表面,所述的第五矩形金属底板的左端面与所述的第三矩形金属底板的左端面齐平,所述的第二矩形金属底板位于所述的第十一矩形腔沿左右方向的中线所在竖直平面的左侧,所述的第二矩形金属底板的右端面到所述的第十一矩形腔沿左右方向的中线所在竖直平面的距离为标准波导口WR-28的宽度的二分之一,所述的第三矩形金属底板位于所述的第十一矩形腔沿左右方向的中线所在竖直平面的右侧,所述的第三矩形金属底板的左端面到所述的第十一矩形腔沿左右方向的中线所在竖直平面的距离为标准波导口WR-28的宽度的二分之一,所述的第三H面台阶的前端面与所述的第十一矩形腔的前端面贴合,所述的第三H面台阶的后端面与所述的第十一矩形腔的后端面贴合,所述的第三H面台阶的上端面与所述的第六矩形金属块的上端面齐平,所述的第三H面台阶沿左右方向的中线所在竖直平面与所述的第十一矩形腔沿左右方向的中线所在竖直平面重合,所述的第三H面台阶沿左右方向的宽度小于标准波导口WR-28的宽度,所述的第三H面台阶的高度小于所述的第十一矩形腔的高度的二分之一;所述的第九矩形腔内设置有第一脊台阶、所述的第十矩形腔内设置有第二脊台阶,所述的第十一矩形腔内设置有第三脊台阶和第四脊台阶,所述的第十二矩形腔内设置有第五脊台阶,所述的第十三矩形腔内设置有第六脊台阶,所述的第一脊台阶、所述的第二脊台阶、所述的第三脊台阶、所述的第四脊台阶、所述的第五脊台阶和所述的第六脊台阶均为矩形,所述的第一脊台阶的左端面与所述的第九矩形腔的左端面齐平,所述的第一脊台阶的右端面与所述的第九矩形腔的右端面齐平,所述的第一脊台阶的高度小于所述的第九矩形腔的高度,所述的第一脊台阶沿前后方向的长度小于所述的第九矩形腔沿前后方向的长度,所述的第一脊台阶的前端面到所述的第九矩形腔的前端面的距离等于所述的第一脊台阶的后端面到所述的第九矩形腔的后端面的距离,所述的第二脊台阶的左端面与所述的第一脊台阶的右端面贴合连接,所述的第二脊台阶的右端面与所述的第十矩形腔的右端面齐平,所述的第二脊台阶的前端面与所述的第一脊台阶的前端面齐平,所述的第二脊台阶的后端面与所述的第一脊台阶的后端面齐平,所述的第二脊台阶的高度小于所述的第一脊台阶的高度,所述的第三脊台阶的左端面与所述的第二脊台阶的右端面贴合,所述的第三脊台阶的右端面位于所述的第十一矩形腔内,所述的第三脊台阶的右端面与所述的第二矩形金属底板的左端面之间存在一段距离且该距离小于所述的第二矩形金属底板沿左右方向的长度,所述的第三脊台阶的前端面与所述的第二脊台阶的前端面齐平,所述的第三脊台阶的后端面与所述的第二脊台阶的后端面齐平,所述的第三脊台阶的高度小于所述的第二脊台阶的高度,所述的第四脊台阶的右端面与所述的第十一矩形腔的右端面齐平,所述的第四脊台阶的左端面与所述的第三矩形金属底板的右端面之间存在一段距离且该距离小于所述的第三矩形金属底板沿左右方向的长度,所述的第四脊台阶的前端面与所述的第三脊台阶的前端面齐平,所述的第四脊台阶的后端面与所述的第三脊台阶的后端面齐平,所述的第四脊台阶的高度等于所述的第三脊台阶的高度;所述的第五脊台阶的右端面与所述的第十二矩形腔的右端面齐平,所述的第五脊台阶的左端面与所述的第十二矩形腔的左端面齐平,所述的第五脊台阶的左端面与所述的第四脊台阶的右端面贴合连接,所述的第五脊台阶的前端面与所述的第二脊台阶的前端面齐平,所述的第五脊台阶的后端面与所述的第二脊台阶的后端面齐平,所述的第五脊台阶的高度等于所述的第二脊台阶的高度,所述的第六脊台阶的右端面与所述的第十三矩形腔的右端面齐平,所述的第六脊台阶的左端面与所述的第十三矩形腔的左端面齐平,所述的第六脊台阶的左端面与所述的第五脊台阶的右端面贴合连接,所述的第六脊台阶的高度等于所述的第一脊台阶的高度,所述的第六脊台阶沿前后方向的长度等于所述的第一脊台阶沿前后方向的长度,所述的第六脊台阶的前端面到所述的第十三矩形腔的前端面的距离等于所述的第六脊台阶的后端面到所述的第十三矩形腔的后端面的距离,所述的第六矩形金属块上设置有与所述的第十一矩形腔连通的矩形波导输入口,所述的矩形波导输入口的下端位于所述的第六矩形金属块的下端面上,所述的矩形波导输入口的上端面与所述的第十一矩形腔的下端面连通,所述的矩形波导输入口的前端面与所述的第十一矩形腔的前端面齐平,所述的矩形波导输入口的后端面与所述的第十一矩形腔的后端面齐平,所述的矩形波导输入口的左端面与所述的第二矩形金属底板的右端面齐平,所述的矩形波导输入口的右端面与所述的第三矩形金属底板的左端面齐平;所述的第九矩形腔的左端面为E面T型矩形-单脊波导功分器的第一个输出端口,所述的第十三矩形腔的右端面为所述的E面T型矩形-单脊波导功分器的第二个输出端口,所述的E面T型矩形-单脊波导功分器的输出端口用于和所述的H面T型单脊波导功分器对接。该结构中,第九矩形腔、第十矩形腔、第十一矩形腔、第十二矩形腔和第十三矩形腔可以实现多级阶梯过渡,增加带宽,第二矩形金属底板、第三矩形金属底板、第四矩形金属底板、第五矩形金属底板和第三H面台阶用于阻抗匹配,降低因结构的不连续性带来的回波损耗,第一脊台阶、第二脊台阶、第三脊台阶、第四脊台阶、第五脊台阶和第六脊台阶可以扩展结构的相对带宽。
所述的H面T型单脊波导功分器包括第七矩形金属块,所述的第七矩形金属块上设置有第十四矩形腔和第十五矩形腔,所述的第十四矩形腔和所述的第十五矩形腔连通,所述的第十四矩形腔的前端面与所述的第七矩形金属块的前端面齐平,所述的第十五矩形腔的左端面与所述的第七矩形金属块的左端面齐平,所述的第十五矩形腔的右端面与所述的第十四矩形腔的左端面齐平,所述的第十五矩形腔沿前后方向的中线与所述的第七矩形金属块前后方向的中线位于同一竖直平面上,所述的第十四矩形腔的上端面、所述的第十五矩形腔的上端面与所述的第七矩形金属块的上端面齐平,所述的第十四矩形腔的高度与所述的第十五矩形腔的高度相等,所述的第十四矩形腔内从前向后依次设置有第五矩形金属脊、第六矩形金属底板和第六矩形金属脊,所述的第五矩形金属脊的前端面与所述的第十四矩形腔的前端面齐平,所述的第五矩形金属脊的后端面与所述的第十五矩形腔的前端面齐平,所述的第六矩形金属脊的后端面与所述的第十四矩形腔的后端面齐平,所述的第六矩形金属脊的前端面与所述的第十五矩形腔的后端面齐平,所述的第五矩形金属脊的高度和所述的第六矩形金属脊的高度相等,且等于所述的第十四矩形腔的高度的一半,所述的第五矩形金属脊沿左右方向的长度等于所述的第六矩形金属脊沿左右方向的长度,所述的第五矩形金属脊沿左右方向的长度小于所述的第十四矩形腔沿左右方向的长度的四分之一,所述的第五矩形金属脊的左端面与所述的第六矩形金属脊的左端面齐平,所述的第五矩形金属脊的右端面与所述的第六矩形金属脊的右端面齐平,所述的第六矩形金属底板的前端面与所述的第五矩形金属脊的后端面接触,所述的第六矩形金属底板的后端面与所述的第六矩形金属脊的前端面接触,所述的第六矩形金属底板的左端面与所述的第十四矩形腔的左端面齐平,所述的第六矩形金属底板的右端面与所述的第十四矩形腔的右端面齐平,所述的第六矩形金属底板的高度小于所述的第十四矩形腔的高度的四分之一,所述的第十五矩形腔内设置有第七矩形金属脊,所述的第七矩形金属脊的左端面与所述的第十五矩形腔的左端面齐平,所述的第七矩形金属脊的右端面与所述的第六矩形金属底板的左端面接触,所述的第七矩形金属脊沿前后方向的长度等于所述的第五矩形金属脊沿左右方向的长度,所述的第七矩形金属脊的前端面到所述的第十五矩形腔的前端面的距离等于所述的第七矩形金属脊的后端面到所述的第十五矩形腔的后端面的距离,所述的第十五矩形腔沿左右方向的长度等于所述的第九矩形腔沿其前后方向的长度,所述的H面T型单脊波导功分器中第十五矩形腔的左端面用于和E面T型矩形-单脊波导功分器的输出端口对接,所述的H面T型单脊波导功分器中第十四矩形腔的前端面和后端面用于和单脊波导-矩形波导转换器连接。该结构中,H面T型单脊波导功分器中第十四矩形腔的中心位置设置有第六矩形金属底板,并将第五矩形金属脊、第六矩形金属脊、第七矩形金属脊与第六矩形金属底板相连用于阻抗匹配,降低因结构的不连续性带来的回波损耗,使该结构具有良好的宽带传输特性。
所述的单脊波导-矩形波导转换器包括第八矩形金属块,所述的第八矩形金属块内设置有第十六矩形腔,所述的第十六矩形腔的左侧设置有第一E面台阶,所述的第一E面台阶为矩形,所述的第一E面台阶的高度低于所述的第十六矩形腔的高度,所述的第一E面台阶与所述的第十六矩形腔的前端面、后端面和左端面分别连接,所述的第十六矩形腔的右侧设置有第四H面台阶,所述的第四H面台阶与所述的第十六矩形腔的右端面和后端面连接,所述的第四H面台阶的高度与所述的第十六矩形腔的高度相等,所述的第八矩形金属块的上表面设置有与所述的第十六矩形腔相通的矩形波导输出口,所述的第八矩形金属块的前侧面上设置有单脊波导输入口,所述的单脊波导输入口与所述的第十六矩形腔连通,所述的单脊波导输入口的高度与所述的第十六矩形腔的高度相等,所述的单脊波导输入口的底面与所述的第十六矩形腔的底面位于同一平面上,所述的单脊波导输入口的底面设置有延伸到所述的第十六矩形腔底面上的第一脊阶梯,所述的第一脊阶梯包括依次连接的第一矩形脊梁和第二矩形脊梁,所述的第一矩形脊梁的高度大于所述的第二矩形脊梁的高度,所述的第一矩形脊梁的高度小于所述的第十六矩形腔的高度,所述的单脊波导输入口的尺寸与所述的H面T型单脊波导功分器中第十五矩形腔的左端面匹配,所述的单脊波导输入口用于和所述的H面T型单脊波导功分器中第十四矩形腔的前端面或者后端面对接。该结构中,第一脊阶梯、第一E面台阶与第四H面台阶用于阻抗匹配,降低因结构的不连续性带来的回波损耗,使该结构具有良好的宽带传输特性。
与现有技术相比,本发明的优点在于通过多个H面T型单脊波导功分网络和E面T型矩形-单脊波导功分器构成馈电网络层,馈电网络层把从标准波导口馈入的单路TE10模,转化为多路功率相同,相位相同的TE10模信号,各个H面T型单脊波导功分网络采用输入和输出同向结构,结构紧凑,能够降低截止频率,扩宽主模带宽,在给定频率下H面T型单脊波导功分网络可以消减宽边尺寸并降低窄边高度,可以实现低剖面。多路TE10模信号通过E面T型单脊波导功分器馈入包括第一金属平板以及设置在第一金属平板上表面的模式转换腔阵列的模式转换层中,模式转换腔采用结构紧凑、具有宽频带特性的H面Y型单脊波导功分器将多路功率相同,相位相同的TE10模信号转化为4路准TEM模波,模式转换层通过第一金属底板和第二金属柱调节H面Y型单脊波导功分器的不连续性通过第一矩形腔、等腰梯形腔、第二矩形腔、第三矩形腔、第四矩形腔、第五矩形腔、第二矩形金属块、第三矩形金属块和第四矩形金属块实现多级阶梯过渡,增加天线的带宽,使其相对带宽较宽,模式转换腔输出的准TEM波通过辐射层向外辐射平面波,该CTS平板阵列天线能够在宽带传输的条件下得到较高的增益和较低的副瓣。
附图说明
图1为本发明的超宽带CTS平板阵列天线的结构示意图;
图2为本发明的超宽带CTS平板阵列天线的结构分解图;
图3为本发明的超宽带CTS平板阵列天线的模式转换层的俯视图;
图4为本发明的超宽带CTS平板阵列天线的H面Y型单脊波导功分器的立体图;
图5为本发明的超宽带CTS平板阵列天线的E面T型单脊波导功分器的立体图;
图6为本发明的超宽带CTS平板阵列天线的馈电网络层的结构图;
图7为本发明的超宽带CTS平板阵列天线的E面T型矩形-单脊波导功分器的立体图;
图8为本发明的超宽带CTS平板阵列天线的H面T型单脊波导功分器的立体图;
图9(a)为本发明的超宽带CTS平板阵列天线的单脊波导-矩形波导转换器的立体图;
图9(b)为本发明的超宽带CTS平板阵列天线的单脊波导-矩形波导转换器的分解图;
图10为本发明的超宽带CTS平板阵列天线在25GHz至43GHz的回波损耗曲线图;
图11为本发明的超宽带CTS平板阵列天线在37GHz时的E面和H面方向图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一:如图所示,一种超宽带CTS平板阵列天线,包括从上往下依次排列的辐射层1、模式转换层2和馈电网络层3,模式转换层2包括第一金属平板4以及设置在第一金属平板4上的模式转换腔,模式转换腔包括结构相同的两个模式转换单元5,两个模式转换单元5左右间隔设置,每个模式转换单元5分别包括8个H面Y型单脊波导功分器6,8个H面Y型单脊波导功分器6按照4行*2列的方式排布,其中位于第m行第1列的H面Y型单脊波导功分器6与位于第m行第2列的H面Y型单脊波导功分器6左右对称,m=1、2、3、4,位于同一行的两个H面Y型单脊波导功分器6通过一个E面T型单脊波导功分器7连接,位于同一列的相邻两个H面Y型单脊波导功分器6的中心间距不超过一个波长;
位于第m行第1列的每个H面Y型单脊波导功分器6分别包括从右到左依次设置在第一金属平板4上端面的第一矩形腔8、等腰梯形腔9、第二矩形腔10、第三矩形腔11、第四矩形腔12和第五矩形腔13,第一矩形腔8、等腰梯形腔9、第二矩形腔10、第三矩形腔11、第四矩形腔12和第五矩形腔13前后依次连通,第一矩形腔8、等腰梯形腔9、第二矩形腔10、第三矩形腔11、第四矩形腔12和第五矩形腔13的高度相等且小于第一金属平板4的高度,第一矩形腔8、等腰梯形腔9、第二矩形腔10、第三矩形腔11、第四矩形腔12和第五矩形腔13的前后方向的中心线位于同一条直线上;将第一矩形腔8、第二矩形腔10、第三矩形腔11、第四矩形腔12和第五矩形腔13的长度方向定义为沿第一金属平板4的前后方向,将第一矩形腔8、第二矩形腔10、第三矩形腔11、第四矩形腔12和第五矩形腔13的宽度方向定义为沿第一金属平板4的左右方向,等腰梯形腔9的右端面平行于等腰梯形腔9的左端面,等腰梯形腔9的右端面尺寸小于等腰梯形腔9的左端面,第一矩形腔8的右端面与等腰梯形腔9的左端面齐平,第一矩形腔8的长度小于等腰梯形腔9的右端面沿第一金属平板4前后方向的长度,等腰梯形腔9的左端面和第二矩形腔10的右端面重合且两者大小相等,第二矩形腔10的左端面和第三矩形腔11的右端面齐平,第三矩形腔11的长度大于第二矩形腔10的长度,第三矩形腔11的左端面和第四矩形腔12的右端面齐平,第四矩形腔12的长度大于第三矩形腔11的长度,第四矩形腔12的左端面和第五矩形腔13的右端面齐平,第五矩形腔13的长度大于第四矩形腔12的长度;第一矩形腔8内设置有第一矩形金属脊14,第一矩形金属脊14的右端面与第一矩形腔8的右端面齐平,第一矩形金属脊14的左端面与第一矩形腔8的左端面齐平,第一矩形金属脊14的高度为第一矩形腔8的高度的一半,第一矩形金属脊14沿第一金属平板4前后方向的长度小于第一矩形腔8的长度的四分之一,第一矩形金属脊14的前端面与第一矩形腔8的前端面之间的距离等于第一矩形金属脊14的后端面与第一矩形腔8的后端面之间的距离;等腰梯形腔9内设置有第一矩形金属底板15和第二矩形金属脊16,第一矩形金属底板15的高度小于等腰梯形腔9的高度的四分之一,第一矩形金属底板15的右端面与等腰梯形腔9的右端面齐平,第一矩形金属底板15的左端面位于第二矩形腔10内,第一矩形金属底板15沿第一金属平板4前后方向的长度大于第一矩形腔8的长度且小于等腰梯形腔9的右端面沿第一金属平板4前后方向的长度,第一矩形金属底板15的前端面与第二矩形腔10的前端面之间的间距等于第一矩形金属底板15的后端面与第二矩形腔10的后端面之间的间距,第二矩形金属脊16的下端面与第一矩形金属底板15的上端面贴合,第二矩形金属脊16的右端面与第一矩形金属脊14的左端面齐平,第二矩形金属脊16的上端面与第一矩形金属脊14的上端面位于同一平面,第二矩形金属脊16沿第一金属平板4左右方向的长度不超过等腰梯形腔9沿第一金属平板4左右方向的长度的四分之一;第一矩形金属底板15上设置有第一金属圆柱17,第一金属圆柱17的下端面与第一矩形金属底板15的上端面贴合,第一金属圆柱17的中心同时位于第一矩形金属底板15的上端面沿第一金属平板4左右方向的中心线和等腰梯形腔9的左端面上,第一金属圆柱17的直径小于第一矩形金属脊14的宽度且大于0.5mm,第一金属圆柱17的高度小于等腰梯形腔9的高度的四分之一;第二矩形腔10内设置有第一矩形金属隔板18,第一矩形金属隔板18的右端面与第一矩形金属底板15的左端面齐平,第一矩形金属隔板18的左端面与第二矩形腔10的左端面齐平,第一矩形金属隔板18沿第一金属平板4前后方向的长度小于第一矩形金属底板15沿第一金属平板4前后方向的长度且大于第一矩形金属脊14沿第一金属平板4前后方向的长度,第一矩形金属隔板18沿第一金属平板4左右方向的长度小于第二矩形腔10的宽度的二分之一,第一矩形金属隔板18的高度等于第二矩形腔10的高度,第一矩形金属隔板18的前端面到第二矩形腔10的前端面的距离等于第一矩形金属隔板18的后端面到第二矩形腔10的后端面的距离,第三矩形腔11内设置有第二矩形金属隔板19,第二矩形金属隔板19的右端面和第一矩形金属隔板18的右端面齐平,第二矩形金属隔板19的左端面和第三矩形腔11的左端面齐平,第二矩形金属隔板19沿第一金属平板4前后方向的长度小于第一矩形金属隔板18沿第一金属平板4前后方向的长度且大于第一矩形金属隔板18沿第一金属平板4前后方向的长度的二分之一,第二矩形金属隔板19的高度等于第三矩形腔11的高度,第二矩形金属隔板19的前端面到第三矩形腔11的前端面的距离等于第二矩形金属隔板19的后端面到第三矩形腔11的后端面的距离;第四矩形腔12内设置有第三矩形金属隔板20,第三矩形金属隔板20的右端面与第二矩形金属隔板19的后端面齐平,第三矩形金属隔板20的左端面与第四矩形腔12的左端面齐平,第三矩形金属隔板20的高度等于第四矩形腔12的高度,第三矩形金属隔板20沿第一金属平板4前后方向的长度小于第一金属圆柱17的直径且大于等于0.5mm,第三矩形金属隔板20的前端面到第四矩形腔12的前端面的距离等于第三矩形金属隔板20的后端面到第四矩形腔12的后端面的距离,第五矩形腔13内设置有第二金属圆柱21,第二金属圆柱21的直径等于第一金属圆柱17的直径,第二金属圆柱21的高度小于第五矩形腔13的高度的二分之一,第二金属圆的中心与第五矩形腔13的中心位于同一条直线上;H面Y型单脊波导功分器6还包括沿第一金属平板4前后方向对称设置的第一脊组件和第二脊组件,第一脊组件包括第一直角梯形金属块22、第二直角梯形金属块23、第一矩形金属块24、第二矩形金属块25、第三矩形金属块26和第四矩形金属块27;第一矩形金属块24位于第一矩形金属底板15上方,第一矩形金属块24的下端面与第一矩形金属底板15的上端面贴合,第一矩形金属块24的前端面与第一矩形金属底板15的前端面齐平,第一矩形金属块24沿第一金属平板4前后方向的长度小于第一矩形金属底板15沿第一金属平板4前后方向的长度的十分之一,第一矩形金属块24沿第一金属平板4左右方向的长度等于第一矩形金属脊14沿第一金属平板4前后方向的长度,第一矩形金属块24的高度与第一矩形金属底板15的高度之和等于第一矩形金属脊14的高度,第一矩形金属块24的右端面与第一矩形金属底板15的右端面之间的距离等于第一矩形金属块24的左端面与第一矩形金属底板15的左端面之间的距离;第一直角梯形金属块22和第二直角梯形金属块23分别位于等腰梯形腔9内,第一直角梯形金属块22位于第一矩形金属块24的前侧,第一直角梯形金属块22的左端面平行于第一直角梯形金属块22的右端面,第一直角梯形金属块22的右端面小于第一直角梯形金属块22的左端面,第一直角梯形金属块22的后端面分别与第一矩形金属底板15的前端面和第一矩形金属块24的前端面连接且呈贴合状态,第一直角梯形金属块22的前端面平行于等腰梯形腔9的前端面,第一直角梯形金属块22的高度等于第一矩形金属脊14的高度,第一直角梯形金属块22的下端面与等腰梯形腔9的下端面贴合,第二直角梯形金属块23位于第一直角梯形金属块22的左侧,第二直角梯形金属块23的右端面与第一直角梯形金属块22的左端面连接且两者位于同一平面上,第二直角梯形金属块23的左端面平行于第二直角梯形金属块23的右端面,第二直角梯形金属块23的右端面小于第二直角梯形金属块23的左端面,第二直角梯形金属块23的前端面与第一直角梯形金属块22的前端面连接且两者位于同一平面上,第二直角梯形金属块23的左端面沿第一金属平板4前后方向的长度等于第一直角梯形金属块22沿第一金属平板4左右方向的长度,第二直角梯形金属块23的高度等于第一矩形金属脊14的高度,第二直角梯形金属块23的下端面与等腰梯形腔9的下端面贴合;第二矩形金属块25的右端面与第二直角梯形金属块23的左端面重合,第二矩形金属块25的左端面位于第三矩形腔11内,第二矩形金属块25的前端面到第二矩形腔10的前端面的距离等于第二矩形金属块25的后端面到第二矩形金属隔板19的前端面的距离,第二矩形金属块25的高度等于第一矩形金属脊14的高度,第二矩形金属块25位于第三矩形腔11内的部分沿第一金属平板4左右方向的长度不超过第三矩形空腔的宽度的三分之一,第二矩形金属块25的下端面分别与第二矩形腔10和第三矩形腔11的下端面贴合;第三矩形金属块26的右端面与第二矩形金属快的左端面重合,第三矩形金属块26的左端面位于第四矩形腔12内,第三矩形金属块26位于第四矩形腔12的部分沿第一金属平板4左右方向的长度不超过第四矩形腔12的宽度的五分之一,第三矩形金属块26的高度小于第二矩形金属块25的高度且大于第二矩形金属块25的高度的二分之一;第四矩形金属块27的右端面与第三矩形金属块26的左端面重合,第四矩形金属块27的后端面位于第五矩形腔13内,第四矩形金属块27位于第五矩形腔13内的部分沿第一金属平板4左右方向的长度大于第五矩形空腔的宽度的二分之一,第四矩形金属块27的高度小于第三矩形金属块26的高度且大于第三矩形金属块26的高度的二分之一。
本实施例中,E面T型单脊波导功分器7包括第五矩形金属块28,第五矩形金属块28的上表面上从左往右依次设置第六矩形腔29、第七矩形腔30和第八矩形腔31,第六矩形腔29、第七矩形腔30和第八矩形腔31依次连通,第六矩形腔29的高度、第七矩形腔30的高度和第八矩形腔31的高度相等,且均等于第一矩形腔8的高度,第六矩形腔29沿左右方向的中线、第七矩形腔30沿左右方向的中线和第八矩形腔31沿左右方向的中线位于同一直线上,第六矩形腔29的左端面位于第五矩形金属块28的左端面上,第六矩形腔29的右端面和第七矩形腔30的左端面齐平,第七矩形腔30的右端面和第八矩形腔31的左端面齐平,第八矩形腔31的右端面位于第五矩形金属块28的右端面上,第七矩形腔30的下方设置有矩形波导口32,矩形波导口32的上端面与第七矩形腔30的下端面重合,矩形波导口32的下端面位于第五矩形金属块28的下端面上,第六矩形腔29沿前后方向的长度和第八矩形腔31沿前后方向的长度均等于第一矩形腔8的长度,第六矩形腔29沿前后方向的长度小于第七矩形腔30沿前后方向的长度,第六矩形腔29内设置有第三矩形金属脊33,第三矩形金属脊33的高度小于第六矩形腔29的高度的二分之一,第三矩形金属脊33沿前后方向的长度小于第六矩形腔29沿前后方向长度的二分之一,第三矩形金属脊33的前端面到第六矩形腔29的前端面的距离等于第三矩形金属脊33的后端面到第六矩形腔29的后端面的距离,第三矩形金属脊33的左端面与第六矩形腔29的左端面齐平,第三矩形金属脊33的右端面与第六矩形腔29的右端面齐平,第八矩形腔31内设置有第四矩形金属脊34,第四矩形金属脊34的高度小于第八矩形腔31的高度的二分之一,第四矩形金属脊34沿前后方向的长度小于第八矩形腔31沿前后方向长度的二分之一,第四矩形金属脊34的前端面到第八矩形腔31的前端面的距离等于第四矩形金属脊34的后端面到第八矩形腔31的后端面的距离,第四矩形金属脊34的左端面与第八矩形腔31的左端面齐平,第四矩形金属脊34的右端面与第八矩形腔31的右端面齐平,第七矩形腔30内设置有第一H面台阶35和第二H面台阶36,第一H面台阶35位于第二H面台阶36上方,第一H面台阶35和第二H面台阶36均为矩形,第一H面台阶35的上端面与第七矩形腔30的上端面齐平,第一H面台阶35的下端面与第二H面台阶36的上端面贴合,第一H面台阶35的左端面和第七矩形腔30的左端面贴合,第一H面台阶35的右端面与第七矩形腔30的右端面贴合,第一H面台阶35的前端面和第七矩形腔30的前端面贴合,第一H面台阶35的后端面与第七矩形腔30的后端面贴合,第二H面台阶36的后端面与第七矩形腔30的后端面贴合,第二H面台阶36的前端面与第七矩形腔30的前端面贴合,第二H面台阶36沿左右方向的长度小于第七矩形腔30沿左右方向的长度,第二H面台阶36的左端面到第七矩形腔30的左端面之间的距离等于第二H面台阶36的右端面到第七矩形腔30的右端面之间的距离,第二H面台阶36的高度大于第一H面台阶35的高度,第二H面台阶36的高度小于第七矩形腔30的高度的四分之一,位于同一行的两个H面Y型单脊波导功分器6与一个E面T型单脊波导功分器7连接时,位于左边的H面Y型单脊波导功分器6的第一矩形腔8的右端面与该E面T型单脊波导功分器7的第六矩形腔29的左端面对接,位于右边的H面Y型单脊波导功分器6的第一矩形腔8的右端面与该E面T型单脊波导功分器7的第八矩形腔31的右端面对接。
本实施例中,辐射层1和馈电网络层3均采用其技术领域的成熟产品。
实施例二:本实施例与实施例一基本相同,区别在于:
本实施例中,馈电网络层3包括第二金属平板37以及设置在第二金属平板37上的馈电网络,馈电网络包括两个左右对称设置的馈电单元38,两个馈电单元38通过一个E面T型矩形-单脊波导功分器39连接,每个馈电单元38分别包括四个单脊波导-矩形波导转换器和三个H面T型单脊波导功分器,四个单脊波导-矩形波导转换器按照从前到后的顺序间隔排布,第一个单脊波导-矩形波导转换器40和第二个单脊波导-矩形波导转换器41通过第一个H面T型单脊波导功分器42连接,第三个单脊波导-矩形波导转换器43和第四个单脊波导-矩形波导转换器44通过第二个H面T型单脊波导功分器45连接,第一个H面T型单脊波导功分器42和第二个H面T型单脊波导功分器45通过第三个H面T型单脊波导功分器46连接,两个馈电单元38中的第三个H面T型单脊波导功分器46分别与E面T型矩形-单脊波导功分器39连接。
本实施例中,E面T型矩形-单脊波导功分器39包括第六矩形金属块391,第六矩形金属块391上从左往右依次设置有第九矩形腔47、第十矩形腔48、第十一矩形腔49、第十二矩形腔50和第十三矩形腔51,第九矩形腔47、第十矩形腔48、第十一矩形腔49、第十二矩形腔50和第十三矩形腔51依次连通,第九矩形腔47的左端面和第六矩形金属块391的左端面齐平,第九矩形腔47的右端面和第十矩形腔48的左端面齐平,第十矩形腔48的右端面和第十一矩形腔49的左端面齐平,第十一矩形腔49的右端面和第十二矩形腔50的左端面齐平,第十二矩形腔50的右端面和第十三矩形腔51的左端面齐平,第十三矩形腔51的右端面和第六矩形金属块391的右端面齐平,第九矩形腔47的上端面、第十矩形腔48的上端面、第十一矩形腔49的上端面、第十二矩形腔50的上端面、第十二矩形腔50的上端面和第十三矩形腔51的上端面设置在第六矩形金属块391的上端面上,第九矩形腔47的下端面、第十矩形腔48的下端面、第十一矩形腔49的下端面、第十二矩形腔50的下端面、第十二矩形腔50的下端面和第十三矩形腔51的下端面位于同一平面上且高于第六矩形金属块391的下端面,第九矩形腔47沿左右方向的长度大于第十矩形腔48沿左右方向的长度,但小于第十一矩形腔49沿左右方向的长度,第九矩形腔47沿左右方向的长度等于第十三矩形腔51沿左右方向的长度,第十矩形腔48沿左右方向的长度等于第十二矩形腔50沿左右方向的长度,第九矩形腔47的前端面、第十矩形腔48的前端面、第十一矩形腔49的前端面、第十二矩形腔50的前端面、第十二矩形腔50的前端面和第十三矩形腔51的前端面位于同一平面上且位于第六矩形金属块391的前端面的后侧,第九矩形腔47沿前后方向的长度小于第十矩形腔48沿前后方向的长度,第十矩形腔48沿前后方向的长度小于第十一矩形腔49沿前后方向的长度,第九矩形腔47沿前后方向的长度等于第十三矩形腔51沿前后方向的长度,第十矩形腔48沿前后方向的长度等于第十二矩形腔50沿前后方向的长度,第十一矩形腔49的后端面位于第六矩形金属块391的后端面的前侧,第十一矩形腔49内设置有第二矩形金属底板52、第三矩形金属底板53、第四矩形金属底板54、第五矩形金属底板55和第三H面台阶56;第二矩形金属底板52的前端面、第三矩形金属底板53的前端面、第四矩形金属底板54的前端面、第五矩形金属底板55的前端面分别与第十一矩形腔49的前端面贴合,第二矩形金属底板52的后端面、第三矩形金属底板53的后端面、第四矩形金属底板54的后端面、第五矩形金属底板55的后端面分别与第十一矩形腔49的后端面贴合,第二矩形金属底板52沿左右方向的长度小于第十一矩形腔49沿左右方向长度的四分之一,第二矩形金属底板52沿左右方向的长度等于第三矩形金属底板53沿左右方向的长度,第四矩形金属底板54沿左右方向的长度等于第五矩形金属底板55沿左右方向的长度,第五矩形金属底板55沿左右方向的长度小于第三矩形金属底板53沿左右方向的长度的五分之一,第二矩形金属底板52的高度、第三矩形金属底板53的高度、第四矩形金属底板54的高度和第五矩形金属底板55的高度相等,且小于第十一矩形腔49的高度的十分之一,第二矩形金属底板52的下端面、第三矩形金属板的下端面分别与第十一矩形腔49的下端面贴合,第四矩形金属底板54附着在第二矩形金属底板52的上表面,第四矩形金属底板54的右端面与第二矩形金属底板52的右端面齐平,第四矩形金属底板54沿左右方向的长度小于第二矩形金属底板52沿左右方向的长度的五分之一,第五矩形金属底板55附着在第三矩形金属底板53的上表面,第五矩形金属底板55的左端面与第三矩形金属底板53的左端面齐平,第二矩形金属底板52位于第十一矩形腔49沿左右方向的中线所在竖直平面的左侧,第二矩形金属底板52的右端面到第十一矩形腔49沿左右方向的中线所在竖直平面的距离为标准波导口WR-28的宽度的二分之一,第三矩形金属底板53位于第十一矩形腔49沿左右方向的中线所在竖直平面的右侧,第三矩形金属底板53的左端面到第十一矩形腔49沿左右方向的中线所在竖直平面的距离为标准波导口WR-28的宽度的二分之一,第三H面台阶56的前端面与第十一矩形腔49的前端面贴合,第三H面台阶56的后端面与第十一矩形腔49的后端面贴合,第三H面台阶56的上端面与第六矩形金属块391的上端面齐平,第三H面台阶56沿左右方向的中线所在竖直平面与第十一矩形腔49沿左右方向的中线所在竖直平面重合,第三H面台阶56沿左右方向的宽度小于标准波导口WR-28的宽度,第三H面台阶56的高度小于第十一矩形腔49的高度的二分之一;第九矩形腔47内设置有第一脊台阶57、第十矩形腔48内设置有第二脊台阶58,第十一矩形腔49内设置有第三脊台阶59和第四脊台阶60,第十二矩形腔50内设置有第五脊台阶61,第十三矩形腔51内设置有第六脊台阶62,第一脊台阶57、第二脊台阶58、第三脊台阶59、第四脊台阶60、第五脊台阶61和第六脊台阶62均为矩形,第一脊台阶57的左端面与第九矩形腔47的左端面齐平,第一脊台阶57的右端面与第九矩形腔47的右端面齐平,第一脊台阶57的高度小于第九矩形腔47的高度,第一脊台阶57沿前后方向的长度小于第九矩形腔47沿前后方向的长度,第一脊台阶57的前端面到第九矩形腔47的前端面的距离等于第一脊台阶57的后端面到第九矩形腔47的后端面的距离,第二脊台阶58的左端面与第一脊台阶57的右端面贴合连接,第二脊台阶58的右端面与第十矩形腔48的右端面齐平,第二脊台阶58的前端面与第一脊台阶57的前端面齐平,第二脊台阶58的后端面与第一脊台阶57的后端面齐平,第二脊台阶58的高度小于第一脊台阶57的高度,第三脊台阶59的左端面与第二脊台阶58的右端面贴合,第三脊台阶59的右端面位于第十一矩形腔49内,第三脊台阶59的右端面与第二矩形金属底板52的左端面之间存在一段距离且该距离小于第二矩形金属底板52沿左右方向的长度,第三脊台阶59的前端面与第二脊台阶58的前端面齐平,第三脊台阶59的后端面与第二脊台阶58的后端面齐平,第三脊台阶59的高度小于第二脊台阶58的高度,第四脊台阶60的右端面与第十一矩形腔49的右端面齐平,第四脊台阶60的左端面与第三矩形金属底板53的右端面之间存在一段距离且该距离小于第三矩形金属底板53沿左右方向的长度,第四脊台阶60的前端面与第三脊台阶59的前端面齐平,第四脊台阶60的后端面与第三脊台阶59的后端面齐平,第四脊台阶60的高度等于第三脊台阶59的高度;第五脊台阶61的右端面与第十二矩形腔50的右端面齐平,第五脊台阶61的左端面与第十二矩形腔50的左端面齐平,第五脊台阶61的左端面与第四脊台阶60的右端面贴合连接,第五脊台阶61的前端面与第二脊台阶58的前端面齐平,第五脊台阶61的后端面与第二脊台阶58的后端面齐平,第五脊台阶61的高度等于第二脊台阶58的高度,第六脊台阶62的右端面与第十三矩形腔51的右端面齐平,第六脊台阶62的左端面与第十三矩形腔51的左端面齐平,第六脊台阶62的左端面与第五脊台阶61的右端面贴合连接,第六脊台阶62的高度等于第一脊台阶57的高度,第六脊台阶62沿前后方向的长度等于第一脊台阶57沿前后方向的长度,第六脊台阶62的前端面到第十三矩形腔51的前端面的距离等于第六脊台阶62的后端面到第十三矩形腔51的后端面的距离;
第六矩形金属块391上设置有与第十一矩形腔49连通的矩形波导输入口63,矩形波导输入口63的下端位于第六矩形金属块391的下端面上,矩形波导输入口63的上端面与第十一矩形腔49的下端面连通,矩形波导输入口63的前端面与第十一矩形腔49的前端面齐平,矩形波导输入口63的后端面与第十一矩形腔49的后端面齐平,矩形波导输入口63的左端面与第二矩形金属底板52的右端面齐平,矩形波导输入口63的右端面与第三矩形金属底板53的左端面齐平;第九矩形腔47的左端面为E面T型矩形-单脊波导功分器39的第一个输出端口,第十三矩形腔51的右端面为E面T型矩形-单脊波导功分器39的第二个输出端口,E面T型矩形-单脊波导功分器39的输出端口用于和H面T型单脊波导功分器对接。
本实施例中,H面T型单脊波导功分器包括第七矩形金属块64,第七矩形金属块64上设置有第十四矩形腔65和第十五矩形腔66,第十四矩形腔65和第十五矩形腔66连通,第十四矩形腔65的前端面与第七矩形金属块64的前端面齐平,第十五矩形腔66的左端面与第七矩形金属块64的左端面齐平,第十五矩形腔66的右端面与第十四矩形腔65的左端面齐平,第十五矩形腔66沿前后方向的中线与第七矩形金属块64前后方向的中线位于同一竖直平面上,第十四矩形腔65的上端面、第十五矩形腔66的上端面与第七矩形金属块64的上端面齐平,第十四矩形腔65的高度与第十五矩形腔66的高度相等,第十四矩形腔65内从前向后依次设置有第五矩形金属脊67、第六矩形金属底板68和第六矩形金属脊69,第五矩形金属脊67的前端面与第十四矩形腔65的前端面齐平,第五矩形金属脊67的后端面与第十五矩形腔66的前端面齐平,第六矩形金属脊69的后端面与第十四矩形腔65的后端面齐平,第六矩形金属脊69的前端面与第十五矩形腔66的后端面齐平,第五矩形金属脊67的高度和第六矩形金属脊69的高度相等,且等于第十四矩形腔65的高度的一半,第五矩形金属脊67沿左右方向的长度等于第六矩形金属脊69沿左右方向的长度,第五矩形金属脊67沿左右方向的长度小于第十四矩形腔65沿左右方向的长度的四分之一,第五矩形金属脊67的左端面与第六矩形金属脊69的左端面齐平,第五矩形金属脊67的右端面与第六矩形金属脊69的右端面齐平,第六矩形金属底板68的前端面与第五矩形金属脊67的后端面接触,第六矩形金属底板68的后端面与第六矩形金属脊69的前端面接触,第六矩形金属底板68的左端面与第十四矩形腔65的左端面齐平,第六矩形金属底板68的右端面与第十四矩形腔65的右端面齐平,第六矩形金属底板68的高度小于第十四矩形腔65的高度的四分之一,第十五矩形腔66内设置有第七矩形金属脊70,第七矩形金属脊70的左端面与第十五矩形腔66的左端面齐平,第七矩形金属脊70的右端面与第六矩形金属底板68的左端面接触,第七矩形金属脊70沿前后方向的长度等于第五矩形金属脊67沿左右方向的长度,第七矩形金属脊70的前端面到第十五矩形腔66的前端面的距离等于第七矩形金属脊70的后端面到第十五矩形腔66的后端面的距离,第十五矩形腔66沿左右方向的长度等于第九矩形腔47沿其前后方向的长度,的H面T型单脊波导功分器中第十五矩形腔66的左端面用于和E面T型矩形-单脊波导功分器39的输出端口对接,的H面T型单脊波导功分器中第十四矩形腔65的前端面和后端面用于和单脊波导-矩形波导转换器连接。
本实施例中,单脊波导-矩形波导转换器包括第八矩形金属块71,第八矩形金属块71内设置有第十六矩形腔72,第十六矩形腔72的左侧设置有第一E面台阶73,第一E面台阶73为矩形,第一E面台阶73的高度低于第十六矩形腔72的高度,第一E面台阶73与第十六矩形腔72的前端面、后端面和左端面分别连接,第十六矩形腔72的右侧设置有第四H面台阶74,第四H面台阶74与第十六矩形腔72的右端面和后端面连接,第四H面台阶74的高度与第十六矩形腔72的高度相等,第八矩形金属块71的上表面设置有与第十六矩形腔72相通的矩形波导输出口75,第八矩形金属块71的前侧面上设置有单脊波导输入口76,单脊波导输入口76与第十六矩形腔72连通,单脊波导输入口76的高度与第十六矩形腔72的高度相等,单脊波导输入口76的底面与第十六矩形腔72的底面位于同一平面上,单脊波导输入口76的底面设置有延伸到第十六矩形腔72底面上的第一脊阶梯,第一脊阶梯包括依次连接的第一矩形脊梁77和第二矩形脊梁78,第一矩形脊梁77的高度大于第二矩形脊梁78的高度,第一矩形脊梁77的高度小于第十六矩形腔72的高度,单脊波导输入口76的尺寸与H面T型单脊波导功分器中第十五矩形腔66的左端面匹配,单脊波导输入口76用于和H面T型单脊波导功分器中第十四矩形腔65的前端面或者后端面对接。
本发明的超宽带CTS平板阵列天线在25GHz至43GHz的回波损耗曲线如图10所示,分析图10可知:在26GHz到42GHz的范围内(相对带宽47.1%),本发明的超宽带CTS平板阵列天线的回波损耗优于-10dB,实现了超宽带目标。
本发明的超宽带CTS平板阵列天线在37GHz时的E面和H面方向图如图11所示,分析图11可知:本发明的超宽带CTS平板阵列天线的增益在整个频带范围内优于27dBi,实现了高增益的目标。
Claims (6)
1.一种超宽带CTS平板阵列天线,包括从上往下依次排列的辐射层、模式转换层和馈电网络层,其特征在于所述的模式转换层包括第一金属平板以及设置在所述的第一金属平板上的模式转换腔,所述的模式转换腔包括结构相同的两个模式转换单元,两个所述的模式转换单元左右间隔设置,每个所述的模式转换单元分别包括8个H面Y型单脊波导功分器,8个所述的H面Y型单脊波导功分器按照4行*2列的方式排布,其中位于第m行第1列的H面Y型单脊波导功分器与位于第m行第2列的H面Y型单脊波导功分器左右对称,m=1、2、3、4,位于同一行的两个所述的H面Y型单脊波导功分器通过一个E面T型单脊波导功分器连接,位于同一列的相邻两个所述的H面Y型单脊波导功分器的中心间距不超过一个波长;
位于第m行第1列的每个所述的H面Y型单脊波导功分器分别包括从右到左依次设置在所述的第一金属平板上端面的第一矩形腔、等腰梯形腔、第二矩形腔、第三矩形腔、第四矩形腔和第五矩形腔,所述的第一矩形腔、所述的等腰梯形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔前后依次连通,所述的第一矩形腔、所述的等腰梯形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的高度相等且小于所述的第一金属平板的高度,所述的第一矩形腔、所述的等腰梯形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的前后方向的中心线位于同一条直线上;将所述的第一矩形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的长度方向定义为沿所述的第一金属平板的前后方向,将所述的第一矩形腔、所述的第二矩形腔、所述的第三矩形腔、所述的第四矩形腔和所述的第五矩形腔的宽度方向定义为沿所述的第一金属平板的左右方向,所述的等腰梯形腔的右端面平行于所述的等腰梯形腔的左端面,所述的等腰梯形腔的右端面尺寸小于所述的等腰梯形腔的左端面,所述的第一矩形腔的右端面与所述的等腰梯形腔的左端面齐平,所述的第一矩形腔的长度小于所述的等腰梯形腔的右端面沿所述的第一金属平板前后方向的长度,所述的等腰梯形腔的左端面和所述的第二矩形腔的右端面重合且两者大小相等,所述的第二矩形腔的左端面和所述的第三矩形腔的右端面齐平,所述的第三矩形腔的长度大于所述的第二矩形腔的长度,所述的第三矩形腔的左端面和所述的第四矩形腔的右端面齐平,所述的第四矩形腔的长度大于所述的第三矩形腔的长度,所述的第四矩形腔的左端面和所述的第五矩形腔的右端面齐平,所述的第五矩形腔的长度大于所述的第四矩形腔的长度;所述的第一矩形腔内设置有第一矩形金属脊,所述的第一矩形金属脊的右端面与所述的第一矩形腔的右端面齐平,所述的第一矩形金属脊的左端面与所述的第一矩形腔的左端面齐平,所述的第一矩形金属脊的高度为所述的第一矩形腔的高度的一半,所述的第一矩形金属脊沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形腔的长度的四分之一,所述的第一矩形金属脊的前端面与所述的第一矩形腔的前端面之间的距离等于所述的第一矩形金属脊的后端面与所述的第一矩形腔的后端面之间的距离;所述的等腰梯形腔内设置有第一矩形金属底板和第二矩形金属脊,所述的第一矩形金属底板的高度小于所述的等腰梯形腔的高度的四分之一,所述的第一矩形金属底板的右端面与所述的等腰梯形腔的右端面齐平,所述的第一矩形金属底板的左端面位于所述的第二矩形腔内,所述的第一矩形金属底板沿所述的第一金属平板前后方向的长度大于所述的第一矩形腔的长度且小于所述的等腰梯形腔的右端面沿所述的第一金属平板前后方向的长度,所述的第一矩形金属底板的前端面与所述的第二矩形腔的前端面之间的间距等于所述的第一矩形金属底板的后端面与所述的第二矩形腔的后端面之间的间距,所述的第二矩形金属脊的下端面与所述的第一矩形金属底板的上端面贴合,所述的第二矩形金属脊的右端面与所述的第一矩形金属脊的左端面齐平,所述的第二矩形金属脊的上端面与所述的第一矩形金属脊的上端面位于同一平面,所述的第二矩形金属脊沿所述的第一金属平板左右方向的长度不超过所述的等腰梯形腔沿所述的第一金属平板左右方向的长度的四分之一;所述的第一矩形金属底板上设置有第一金属圆柱,所述的第一金属圆柱的下端面与所述的第一矩形金属底板的上端面贴合,所述的第一金属圆柱的中心同时位于所述的第一矩形金属底板的上端面沿所述的第一金属平板左右方向的中心线和所述的等腰梯形腔的左端面上,所述的第一金属圆柱的直径小于所述的第一矩形金属脊的宽度且大于0.5mm,所述的第一金属圆柱的高度小于所述的等腰梯形腔的高度的四分之一;所述的第二矩形腔内设置有第一矩形金属隔板,所述的第一矩形金属隔板的右端面与所述的第一矩形金属底板的左端面齐平,所述的第一矩形金属隔板的左端面与所述的第二矩形腔的左端面齐平,所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形金属底板沿所述的第一金属平板前后方向的长度且大于所述的第一矩形金属脊沿所述的第一金属平板前后方向的长度,所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板左右方向的长度小于所述的第二矩形腔的宽度的二分之一,所述的第一矩形金属隔板的高度等于所述的第二矩形腔的高度,所述的第一矩形金属隔板的前端面到所述的第二矩形腔的前端面的距离等于所述的第一矩形金属隔板的后端面到所述的第二矩形腔的后端面的距离,所述的第三矩形腔内设置有第二矩形金属隔板,所述的第二矩形金属隔板的右端面和所述的第一矩形金属隔板的右端面齐平,所述的第二矩形金属隔板的左端面和所述的第三矩形腔的左端面齐平,所述的第二矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度且大于所述的第一矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度的二分之一,所述的第二矩形金属隔板的高度等于所述的第三矩形腔的高度,所述的第二矩形金属隔板的前端面到所述的第三矩形腔的前端面的距离等于所述的第二矩形金属隔板的后端面到所述的第三矩形腔的后端面的距离;所述的第四矩形腔内设置有第三矩形金属隔板,所述的第三矩形金属隔板的右端面与所述的第二矩形金属隔板的后端面齐平,所述的第三矩形金属隔板的左端面与所述的第四矩形腔的左端面齐平,所述的第三矩形金属隔板的高度等于所述的第四矩形腔的高度,所述的第三矩形金属隔板沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一金属圆柱的直径且大于等于0.5mm,所述的第三矩形金属隔板的前端面到所述的第四矩形腔的前端面的距离等于所述的第三矩形金属隔板的后端面到所述的第四矩形腔的后端面的距离,所述的第五矩形腔内设置有第二金属圆柱,所述的第二金属圆柱的直径等于所述的第一金属圆柱的直径,所述的第二金属圆柱的高度小于所述的第五矩形腔的高度的二分之一,所述的第二金属圆的中心与所述的第五矩形腔的中心位于同一条直线上;所述的H面Y型单脊波导功分器还包括沿所述的第一金属平板前后方向对称设置的第一脊组件和第二脊组件,所述的第一脊组件包括第一直角梯形金属块、第二直角梯形金属块、第一矩形金属块、第二矩形金属块、第三矩形金属块和第四矩形金属块;所述的第一矩形金属块位于所述的第一矩形金属底板上方,所述的第一矩形金属块的下端面与所述的第一矩形金属底板的上端面贴合,所述的第一矩形金属块的前端面与所述的第一矩形金属底板的前端面齐平,所述的第一矩形金属块沿所述的第一金属平板前后方向的长度小于所述的第一矩形金属底板沿所述的第一金属平板前后方向的长度的十分之一,所述的第一矩形金属块沿所述的第一金属平板左右方向的长度等于所述的第一矩形金属脊沿所述的第一金属平板前后方向的长度,所述的第一矩形金属块的高度与所述的第一矩形金属底板的高度之和等于所述的第一矩形金属脊的高度,所述的第一矩形金属块的右端面与所述的第一矩形金属底板的右端面之间的距离等于所述的第一矩形金属块的左端面与所述的第一矩形金属底板的左端面之间的距离;所述的第一直角梯形金属块和所述的第二直角梯形金属块分别位于所述的等腰梯形腔内,所述的第一直角梯形金属块位于所述的第一矩形金属块的前侧,所述的第一直角梯形金属块的左端面平行于所述的第一直角梯形金属块的右端面,所述的第一直角梯形金属块的右端面小于所述的第一直角梯形金属块的左端面,所述的第一直角梯形金属块的后端面分别与所述的第一矩形金属底板的前端面和所述的第一矩形金属块的前端面连接且呈贴合状态,所述的第一直角梯形金属块的前端面平行于所述的等腰梯形腔的前端面,所述的第一直角梯形金属块的高度等于所述的第一矩形金属脊的高度,所述的第一直角梯形金属块的下端面与所述的等腰梯形腔的下端面贴合,所述的第二直角梯形金属块位于所述的第一直角梯形金属块的左侧,所述的第二直角梯形金属块的右端面与所述的第一直角梯形金属块的左端面连接且两者位于同一平面上,所述的第二直角梯形金属块的左端面平行于所述的第二直角梯形金属块的右端面,所述的第二直角梯形金属块的右端面小于所述的第二直角梯形金属块的左端面,所述的第二直角梯形金属块的前端面与所述的第一直角梯形金属块的前端面连接且两者位于同一平面上,所述的第二直角梯形金属块的左端面沿所述的第一金属平板前后方向的长度等于所述的第一直角梯形金属块沿所述的第一金属平板左右方向的长度,所述的第二直角梯形金属块的高度等于所述的第一矩形金属脊的高度,所述的第二直角梯形金属块的下端面与所述的等腰梯形腔的下端面贴合;所述的第二矩形金属块的右端面与所述的第二直角梯形金属块的左端面重合,所述的第二矩形金属块的左端面位于所述的第三矩形腔内,所述的第二矩形金属块的前端面到所述的第二矩形腔的前端面的距离等于所述的第二矩形金属块的后端面到所述的第二矩形金属隔板的前端面的距离,所述的第二矩形金属块的高度等于所述的第一矩形金属脊的高度,所述的第二矩形金属块位于所述的第三矩形腔内的部分沿所述的第一金属平板左右方向的长度不超过所述的第三矩形空腔的宽度的三分之一,所述的第二矩形金属块的下端面分别与所述的第二矩形腔和所述的第三矩形腔的下端面贴合;所述的第三矩形金属块的右端面与所述的第二矩形金属快的左端面重合,所述的第三矩形金属块的左端面位于所述的第四矩形腔内,所述的第三矩形金属块位于所述的第四矩形腔的部分沿所述的第一金属平板左右方向的长度不超过所述的第四矩形腔的宽度的五分之一,所述的第三矩形金属块的高度小于所述的第二矩形金属块的高度且大于所述的第二矩形金属块的高度的二分之一; 所述的第四矩形金属块的右端面与所述的第三矩形金属块的左端面重合,所述的第四矩形金属块的后端面位于所述的第五矩形腔内,所述的第四矩形金属块位于所述的第五矩形腔内的部分沿所述的第一金属平板左右方向的长度大于所述的第五矩形空腔的宽度的二分之一,所述的第四矩形金属块的高度小于所述的第三矩形金属块的高度且大于所述的第三矩形金属块的高度的二分之一。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带CTS平板阵列天线,其特征在于所述的E面T型单脊波导功分器包括第五矩形金属块,所述的第五矩形金属块的上表面上从左往右依次设置第六矩形腔、第七矩形腔和第八矩形腔,所述的第六矩形腔、所述的第七矩形腔和所述的第八矩形腔依次连通,所述的第六矩形腔的高度、所述的第七矩形腔的高度和所述的第八矩形腔的高度相等,且均等于所述的第一矩形腔的高度,所述的第六矩形腔沿左右方向的中线、所述的第七矩形腔沿左右方向的中线和所述的第八矩形腔沿左右方向的中线位于同一直线上,所述的第六矩形腔的左端面位于所述的第五矩形金属块的左端面上,所述的第六矩形腔的右端面和所述的第七矩形腔的左端面齐平,所述的第七矩形腔的右端面和所述的第八矩形腔的左端面齐平,所述的第八矩形腔的右端面位于所述的第五矩形金属块的右端面上,所述的第七矩形腔的下方设置有矩形波导口,所述的矩形波导口的上端面与所述的第七矩形腔的下端面重合,所述的矩形波导口的下端面位于所述的第五矩形金属块的下端面上,所述的第六矩形腔沿前后方向的长度和所述的第八矩形腔沿前后方向的长度均等于所述的第一矩形腔的长度,所述的第六矩形腔沿前后方向的长度小于所述的第七矩形腔沿前后方向的长度,所述的第六矩形腔内设置有第三矩形金属脊,所述的第三矩形金属脊的高度小于所述的第六矩形腔的高度的二分之一,所述的第三矩形金属脊沿前后方向的长度小于所述的第六矩形腔沿前后方向长度的二分之一,所述的第三矩形金属脊的前端面到所述的第六矩形腔的前端面的距离等于所述的第三矩形金属脊的后端面到所述的第六矩形腔的后端面的距离,所述的第三矩形金属脊的左端面与所述的第六矩形腔的左端面齐平,所述的第三矩形金属脊的右端面与所述的第六矩形腔的右端面齐平,所述的第八矩形腔内设置有第四矩形金属脊,所述的第四矩形金属脊的高度小于所述的第八矩形腔的高度的二分之一,所述的第四矩形金属脊沿前后方向的长度小于所述的第八矩形腔沿前后方向长度的二分之一,所述的第四矩形金属脊的前端面到所述的第八矩形腔的前端面的距离等于所述的第四矩形金属脊的后端面到所述的第八矩形腔的后端面的距离,所述的第四矩形金属脊的左端面与所述的第八矩形腔的左端面齐平,所述的第四矩形金属脊的右端面与所述的第八矩形腔的右端面齐平,所述的第七矩形腔内设置有第一H面台阶和第二H面台阶,所述的第一H面台阶位于所述的第二H面台阶上方,所述的第一H面台阶和所述的第二H面台阶均为矩形,所述的第一H面台阶的上端面与所述的第七矩形腔的上端面齐平,所述的第一H面台阶的下端面与所述的第二H面台阶的上端面贴合,所述的第一H面台阶的左端面和所述的第七矩形腔的左端面贴合,所述的第一H面台阶的右端面与所述的第七矩形腔的右端面贴合,所述的第一H面台阶的前端面和所述的第七矩形腔的前端面贴合,所述的第一H面台阶的后端面与所述的第七矩形腔的后端面贴合,所述的第二H面台阶的后端面与所述的第七矩形腔的后端面贴合,所述的第二H面台阶的前端面与所述的第七矩形腔的前端面贴合,所述的第二H面台阶沿左右方向的长度小于所述的第七矩形腔沿左右方向的长度,所述的第二H面台阶的左端面到所述的第七矩形腔的左端面之间的距离等于所述的第二H面台阶的右端面到所述的第七矩形腔的右端面之间的距离,所述的第二H面台阶的高度大于所述的第一H面台阶的高度,所述的第二H面台阶的高度小于所述的第七矩形腔的高度的四分之一,位于同一行的两个所述的H面Y型单脊波导功分器与一个所述的E面T型单脊波导功分器连接时,位于左边的所述的H面Y型单脊波导功分器的第一矩形腔的右端面与该E面T型单脊波导功分器的第六矩形腔的左端面对接,位于右边的所述的H面Y型单脊波导功分器的第一矩形腔的右端面与该E面T型单脊波导功分器的第八矩形腔的右端面对接。
3.根据权利要求1所述的一种超宽带CTS平板阵列天线,其特征在于所述的馈电网络层包括第二金属平板以及设置在所述的第二金属平板上的馈电网络,所述的馈电网络包括两个左右对称设置的馈电单元,两个所述的馈电单元通过一个E面T型矩形-单脊波导功分器连接,每个所述的馈电单元分别包括四个单脊波导-矩形波导转换器和三个H面T型单脊波导功分器,四个所述的单脊波导-矩形波导转换器按照从前到后的顺序间隔排布,第一个所述的单脊波导-矩形波导转换器和第二个所述的单脊波导-矩形波导转换器通过第一个H面T型单脊波导功分器连接,第三个所述的单脊波导-矩形波导转换器和第四个所述的单脊波导-矩形波导转换器通过第二个H面T型单脊波导功分器连接,第一个H面T型单脊波导功分器和第二个H面T型单脊波导功分器通过第三个H面T型单脊波导功分器连接,两个所述的馈电单元中的第三个H面T型单脊波导功分器分别与所述的E面T型矩形-单脊波导功分器连接。
4.根据权利要求3所述的一种超宽带CTS平板阵列天线,其特征在于所述的E面T型矩形-单脊波导功分器包括第六矩形金属块,所述的第六矩形金属块上从左往右依次设置有第九矩形腔、第十矩形腔、第十一矩形腔、第十二矩形腔和第十三矩形腔,所述的第九矩形腔、所述的第十矩形腔、所述的第十一矩形腔、所述的第十二矩形腔和所述的第十三矩形腔依次连通,所述的第九矩形腔的左端面和所述的第六矩形金属块的左端面齐平,所述的第九矩形腔的右端面和所述的第十矩形腔的左端面齐平,所述的第十矩形腔的右端面和所述的第十一矩形腔的左端面齐平,所述的第十一矩形腔的右端面和所述的第十二矩形腔的左端面齐平,所述的第十二矩形腔的右端面和所述的第十三矩形腔的左端面齐平,所述的第十三矩形腔的右端面和所述的第六矩形金属块的右端面齐平,所述的第九矩形腔的上端面、所述的第十矩形腔的上端面、所述的第十一矩形腔的上端面、所述的第十二矩形腔的上端面、所述的第十二矩形腔的上端面和所述的第十三矩形腔的上端面设置在所述的第六矩形金属块的上端面上,所述的第九矩形腔的下端面、所述的第十矩形腔的下端面、所述的第十一矩形腔的下端面、所述的第十二矩形腔的下端面、所述的第十二矩形腔的下端面和所述的第十三矩形腔的下端面位于同一平面上且高于所述的第六矩形金属块的下端面,所述的第九矩形腔沿左右方向的长度大于所述的第十矩形腔沿左右方向的长度,但小于所述的第十一矩形腔沿左右方向的长度,所述的第九矩形腔沿左右方向的长度等于所述的第十三矩形腔沿左右方向的长度,所述的第十矩形腔沿左右方向的长度等于所述的第十二矩形腔沿左右方向的长度,所述的第九矩形腔的前端面、所述的第十矩形腔的前端面、所述的第十一矩形腔的前端面、所述的第十二矩形腔的前端面、所述的第十二矩形腔的前端面和所述的第十三矩形腔的前端面位于同一平面上且位于所述的第六矩形金属块的前端面的后侧,所述的第九矩形腔沿前后方向的长度小于所述的第十矩形腔沿前后方向的长度,所述的第十矩形腔沿前后方向的长度小于所述的第十一矩形腔沿前后方向的长度,所述的第九矩形腔沿前后方向的长度等于所述的第十三矩形腔沿前后方向的长度,所述的第十矩形腔沿前后方向的长度等于所述的第十二矩形腔沿前后方向的长度,所述的第十一矩形腔的后端面位于所述的第六矩形金属块的后端面的前侧,所述的第十一矩形腔内设置有第二矩形金属底板、第三矩形金属底板、第四矩形金属底板、第五矩形金属底板和第三H面台阶;所述的第二矩形金属底板的前端面、所述的第三矩形金属底板的前端面、所述的第四矩形金属底板的前端面、所述的第五矩形金属底板的前端面分别与所述的第十一矩形腔的前端面贴合,所述的第二矩形金属底板的后端面、所述的第三矩形金属底板的后端面、所述的第四矩形金属底板的后端面、所述的第五矩形金属底板的后端面分别与所述的第十一矩形腔的后端面贴合,所述的第二矩形金属底板沿左右方向的长度小于所述的第十一矩形腔沿左右方向长度的四分之一,所述的第二矩形金属底板沿左右方向的长度等于所述的第三矩形金属底板沿左右方向的长度,所述的第四矩形金属底板沿左右方向的长度等于所述的第五矩形金属底板沿左右方向的长度,所述的第五矩形金属底板沿左右方向的长度小于所述的第三矩形金属底板沿左右方向的长度的五分之一,所述的第二矩形金属底板的高度、所述的第三矩形金属底板的高度、所述的第四矩形金属底板的高度和所述的第五矩形金属底板的高度相等,且小于所述的第十一矩形腔的高度的十分之一,所述的第二矩形金属底板的下端面、所述的第三矩形金属板的下端面分别与所述的第十一矩形腔的下端面贴合,所述的第四矩形金属底板附着在所述的第二矩形金属底板的上表面,所述的第四矩形金属底板的右端面与所述的第二矩形金属底板的右端面齐平,所述的第四矩形金属底板沿左右方向的长度小于所述的第二矩形金属底板沿左右方向的长度的五分之一,所述的第五矩形金属底板附着在所述的第三矩形金属底板的上表面,所述的第五矩形金属底板的左端面与所述的第三矩形金属底板的左端面齐平,所述的第二矩形金属底板位于所述的第十一矩形腔沿左右方向的中线所在竖直平面的左侧,所述的第二矩形金属底板的右端面到所述的第十一矩形腔沿左右方向的中线所在竖直平面的距离为标准波导口WR-28的宽度的二分之一,所述的第三矩形金属底板位于所述的第十一矩形腔沿左右方向的中线所在竖直平面的右侧,所述的第三矩形金属底板的左端面到所述的第十一矩形腔沿左右方向的中线所在竖直平面的距离为标准波导口WR-28的宽度的二分之一,所述的第三H面台阶的前端面与所述的第十一矩形腔的前端面贴合,所述的第三H面台阶的后端面与所述的第十一矩形腔的后端面贴合,所述的第三H面台阶的上端面与所述的第六矩形金属块的上端面齐平,所述的第三H面台阶沿左右方向的中线所在竖直平面与所述的第十一矩形腔沿左右方向的中线所在竖直平面重合,所述的第三H面台阶沿左右方向的宽度小于标准波导口WR-28的宽度,所述的第三H面台阶的高度小于所述的第十一矩形腔的高度的二分之一;所述的第九矩形腔内设置有第一脊台阶、所述的第十矩形腔内设置有第二脊台阶,所述的第十一矩形腔内设置有第三脊台阶和第四脊台阶,所述的第十二矩形腔内设置有第五脊台阶,所述的第十三矩形腔内设置有第六脊台阶,所述的第一脊台阶、所述的第二脊台阶、所述的第三脊台阶、所述的第四脊台阶、所述的第五脊台阶和所述的第六脊台阶均为矩形,所述的第一脊台阶的左端面与所述的第九矩形腔的左端面齐平,所述的第一脊台阶的右端面与所述的第九矩形腔的右端面齐平,所述的第一脊台阶的高度小于所述的第九矩形腔的高度,所述的第一脊台阶沿前后方向的长度小于所述的第九矩形腔沿前后方向的长度,所述的第一脊台阶的前端面到所述的第九矩形腔的前端面的距离等于所述的第一脊台阶的后端面到所述的第九矩形腔的后端面的距离,所述的第二脊台阶的左端面与所述的第一脊台阶的右端面贴合连接,所述的第二脊台阶的右端面与所述的第十矩形腔的右端面齐平,所述的第二脊台阶的前端面与所述的第一脊台阶的前端面齐平,所述的第二脊台阶的后端面与所述的第一脊台阶的后端面齐平,所述的第二脊台阶的高度小于所述的第一脊台阶的高度,所述的第三脊台阶的左端面与所述的第二脊台阶的右端面贴合,所述的第三脊台阶的右端面位于所述的第十一矩形腔内,所述的第三脊台阶的右端面与所述的第二矩形金属底板的左端面之间存在一段距离且该距离小于所述的第二矩形金属底板沿左右方向的长度,所述的第三脊台阶的前端面与所述的第二脊台阶的前端面齐平,所述的第三脊台阶的后端面与所述的第二脊台阶的后端面齐平,所述的第三脊台阶的高度小于所述的第二脊台阶的高度,所述的第四脊台阶的右端面与所述的第十一矩形腔的右端面齐平, 所述的第四脊台阶的左端面与所述的第三矩形金属底板的右端面之间存在一段距离且该距离小于所述的第三矩形金属底板沿左右方向的长度,所述的第四脊台阶的前端面与所述的第三脊台阶的前端面齐平,所述的第四脊台阶的后端面与所述的第三脊台阶的后端面齐平,所述的第四脊台阶的高度等于所述的第三脊台阶的高度;所述的第五脊台阶的右端面与所述的第十二矩形腔的右端面齐平,所述的第五脊台阶的左端面与所述的第十二矩形腔的左端面齐平,所述的第五脊台阶的左端面与所述的第四脊台阶的右端面贴合连接,所述的第五脊台阶的前端面与所述的第二脊台阶的前端面齐平,所述的第五脊台阶的后端面与所述的第二脊台阶的后端面齐平,所述的第五脊台阶的高度等于所述的第二脊台阶的高度,所述的第六脊台阶的右端面与所述的第十三矩形腔的右端面齐平,所述的第六脊台阶的左端面与所述的第十三矩形腔的左端面齐平,所述的第六脊台阶的左端面与所述的第五脊台阶的右端面贴合连接,所述的第六脊台阶的高度等于所述的第一脊台阶的高度,所述的第六脊台阶沿前后方向的长度等于所述的第一脊台阶沿前后方向的长度,所述的第六脊台阶的前端面到所述的第十三矩形腔的前端面的距离等于所述的第六脊台阶的后端面到所述的第十三矩形腔的后端面的距离所述的第六矩形金属块上设置有与所述的第十一矩形腔连通的矩形波导输入口,所述的矩形波导输入口的下端位于所述的第六矩形金属块的下端面上,所述的矩形波导输入口的上端面与所述的第十一矩形腔的下端面连通,所述的矩形波导输入口的前端面与所述的第十一矩形腔的前端面齐平,所述的矩形波导输入口的后端面与所述的第十一矩形腔的后端面齐平,所述的矩形波导输入口的左端面与所述的第二矩形金属底板的右端面齐平, 所述的矩形波导输入口的右端面与所述的第三矩形金属底板的左端面齐平;所述的第九矩形腔的左端面为E面T型矩形-单脊波导功分器的第一个输出端口,所述的第十三矩形腔的右端面为所述的E面T型矩形-单脊波导功分器的第二个输出端口,所述的E面T型矩形-单脊波导功分器的输出端口用于和所述的H面T型单脊波导功分器对接。
5.根据权利要求4所述的一种超宽带CTS平板阵列天线,其特征在于所述的H面T型单脊波导功分器包括第七矩形金属块,所述的第七矩形金属块上设置有第十四矩形腔和第十五矩形腔,所述的第十四矩形腔和所述的第十五矩形腔连通,所述的第十四矩形腔的前端面与所述的第七矩形金属块的前端面齐平,所述的第十五矩形腔的左端面与所述的第七矩形金属块的左端面齐平,所述的第十五矩形腔的右端面与所述的第十四矩形腔的左端面齐平,所述的第十五矩形腔沿前后方向的中线与所述的第七矩形金属块前后方向的中线位于同一竖直平面上,所述的第十四矩形腔的上端面、所述的第十五矩形腔的上端面与所述的第七矩形金属块的上端面齐平,所述的第十四矩形腔的高度与所述的第十五矩形腔的高度相等,所述的第十四矩形腔内从前向后依次设置有第五矩形金属脊、第六矩形金属底板和第六矩形金属脊,所述的第五矩形金属脊的前端面与所述的第十四矩形腔的前端面齐平,所述的第五矩形金属脊的后端面与所述的第十五矩形腔的前端面齐平,所述的第六矩形金属脊的后端面与所述的第十四矩形腔的后端面齐平,所述的第六矩形金属脊的前端面与所述的第十五矩形腔的后端面齐平,所述的第五矩形金属脊的高度和所述的第六矩形金属脊的高度相等,且等于所述的第十四矩形腔的高度的一半,所述的第五矩形金属脊沿左右方向的长度等于所述的第六矩形金属脊沿左右方向的长度,所述的第五矩形金属脊沿左右方向的长度小于所述的第十四矩形腔沿左右方向的长度的四分之一,所述的第五矩形金属脊的左端面与所述的第六矩形金属脊的左端面齐平,所述的第五矩形金属脊的右端面与所述的第六矩形金属脊的右端面齐平,所述的第六矩形金属底板的前端面与所述的第五矩形金属脊的后端面接触,所述的第六矩形金属底板的后端面与所述的第六矩形金属脊的前端面接触,所述的第六矩形金属底板的左端面与所述的第十四矩形腔的左端面齐平,所述的第六矩形金属底板的右端面与所述的第十四矩形腔的右端面齐平,所述的第六矩形金属底板的高度小于所述的第十四矩形腔的高度的四分之一,所述的第十五矩形腔内设置有第七矩形金属脊,所述的第七矩形金属脊的左端面与所述的第十五矩形腔的左端面齐平,所述的第七矩形金属脊的右端面与所述的第六矩形金属底板的左端面接触,所述的第七矩形金属脊沿前后方向的长度等于所述的第五矩形金属脊沿左右方向的长度,所述的第七矩形金属脊的前端面到所述的第十五矩形腔的前端面的距离等于所述的第七矩形金属脊的后端面到所述的第十五矩形腔的后端面的距离,所述的第十五矩形腔沿左右方向的长度等于所述的第九矩形腔沿其前后方向的长度,所述的H面T型单脊波导功分器中第十五矩形腔的左端面用于和E面T型矩形-单脊波导功分器的输出端口对接,所述的H面T型单脊波导功分器中第十四矩形腔的前端面和后端面用于和单脊波导-矩形波导转换器连接。
6.根据权利要求3所述的一种超宽带CTS平板阵列天线,其特征在于所述的单脊波导-矩形波导转换器包括第八矩形金属块,所述的第八矩形金属块内设置有第十六矩形腔,所述的第十六矩形腔的左侧设置有第一E面台阶,所述的第一E面台阶为矩形,所述的第一E面台阶的高度低于所述的第十六矩形腔的高度,所述的第一E面台阶与所述的第十六矩形腔的前端面、后端面和左端面分别连接,所述的第十六矩形腔的右侧设置有第四H面台阶,所述的第四H面台阶与所述的第十六矩形腔的右端面和后端面连接,所述的第四H面台阶的高度与所述的第十六矩形腔的高度相等,所述的第八矩形金属块的上表面设置有与所述的第十六矩形腔相通的矩形波导输出口,所述的第八矩形金属块的前侧面上设置有单脊波导输入口,所述的单脊波导输入口与所述的第十六矩形腔连通,所述的单脊波导输入口的高度与所述的第十六矩形腔的高度相等,所述的单脊波导输入口的底面与所述的第十六矩形腔的底面位于同一平面上,所述的单脊波导输入口的底面设置有延伸到所述的第十六矩形腔底面上的第一脊阶梯,所述的第一脊阶梯包括依次连接的第一矩形脊梁和第二矩形脊梁,所述的第一矩形脊梁的高度大于所述的第二矩形脊梁的高度,所述的第一矩形脊梁的高度小于所述的第十六矩形腔的高度,所述的单脊波导输入口的尺寸与所述的H面T型单脊波导功分器中第十五矩形腔的左端面匹配,所述的单脊波导输入口用于和所述的H面T型单脊波导功分器中第十四矩形腔的前端面或者后端面对接。
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