CN115377703B - 一种k波段多层馈电的单脉冲阵列天线 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种K波段多层馈电的单脉冲阵列天线，包括依次层叠设置的辐射层、背腔层、第一馈电层、第二馈电层、第三馈电层和天线底板；天线底板上设有馈电端口；第三馈电层内设有馈电网络；第二馈电层内设有第一功分网络；第一馈电层内设有与第一功分网络的输出端一一对应的若干第二功分网络；背腔层内设有与第二功分网络的输出端一一对应的若干第一缝隙阵元；辐射层内设有与第一缝隙阵元一一对应的若干第二缝隙阵元；当射频信号通过单脉冲阵列天线时，射频信号依次通过馈电端口、馈电网络、第一功分网络、第二功分网络、第一缝隙阵元和第二缝隙阵元向外输出。本申请可以实现低副瓣高增益的阵列波形和较宽的工作带宽，便于产业推广。

Description

一种K波段多层馈电的单脉冲阵列天线

技术领域

本申请涉及天线技术领域，特别是一种K波段多层馈电的单脉冲阵列天线。

背景技术

在无线通信系统中，微带和介质集成波导结构由于低成本、易于制造和集成度高，已被广泛应用于天线设计，然而在毫米波频段应用场景中，微带和介质集成波导结构会带来较高的介质损耗。业界采用的脊间隙波导技术继承了微带和介质集成波导的低成本、易加工和集成度高的优点，同时消除了介质损耗，极大的降低了阵列天线庞大的馈电网络的导体损耗和介质损耗，同时，脊间隙波导由于其波导间隙的存在，给装配、加工及电镀带来很多便利，并且节省了真空焊接和扩散焊接导致的高成本。

但是，现有的间隙波导技术在面对K波段（18-27GHz)的单脉冲天线设计时，仍难以满足高增益和低副瓣的性能要求。

发明内容

鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种K波段多层馈电的单脉冲阵列天线，包括：

一种K波段多层馈电的单脉冲阵列天线，包括：依次层叠设置的辐射层、背腔层、第一馈电层、第二馈电层、第三馈电层和天线底板；

所述天线底板上设有馈电端口；所述第三馈电层内设有馈电网络；所述第二馈电层内设有第一功分网络；所述第一馈电层内设有与所述第一功分网络的输出端一一对应的若干第二功分网络；所述背腔层内设有与所述第二功分网络的输出端一一对应的若干第一缝隙阵元；所述辐射层内设有与所述第一缝隙阵元一一对应的若干第二缝隙阵元；

当射频信号通过所述单脉冲阵列天线时，所述射频信号依次通过所述馈电端口、所述馈电网络、所述第一功分网络、所述第二功分网络、所述第一缝隙阵元和所述第二缝隙阵元向外输出。

优选的，所述单脉冲阵列天线的横截面为圆形；由若干所述第二缝隙阵元构成的第二缝隙阵列的外部轮廓为对边相等的八边形。

优选的，所述馈电端口包括第一馈电端口和第二馈电端口；所述馈电网络包括与所述第一馈电端口对应的第一馈电网络和与所述第二馈电端口对应的第二馈电网络；所述第一功分网络包括设置在所述第一功分网络起始位置的起始馈电端口和设置在所述第一功分网络中心位置的中心馈电端口；所述起始馈电端口与所述第一馈电网络对应，所述中心馈电端口与所述第二馈电网络对应。

优选的，所述第三馈电层包括第一金属板和第二金属板；所述第一金属板上设有第一馈电缝隙、第二馈电缝隙、第三馈电缝隙和第四馈电缝隙；所述第一馈电缝隙与所述第一馈电端口对应，所述第二馈电缝隙与所述第二馈电端口对应；所述第二金属板表面设有由金属销钉围合形成的第一波导腔体和第二波导腔体；所述第二金属板上设有与所述第一馈电缝隙对应的第五馈电缝隙、与所述第二馈电缝隙对应的第六馈电缝隙、与所述第三馈电缝隙对应的第七馈电缝隙和与所述第四馈电缝隙对应的第八馈电缝隙；所述第一波导腔体分别与所述第五馈电缝隙和所述第七馈电缝隙连通；所述第二波导腔体分别与所述第六馈电缝隙和所述第八馈电缝隙连通；所述第一馈电缝隙、所述第三馈电缝隙、所述第五馈电缝隙、所述第七馈电缝隙与所述第一波导腔体构成所述第一馈电网络；所述第二馈电缝隙、所述第四馈电缝隙、所述第六馈电缝隙、所述第八馈电缝隙与所述第二波导腔体构成所述第二馈电网络。

优选的，所述第二馈电层包括第三金属板和第四金属板；所述第三金属板上设有与所述第七馈电缝隙对应的所述起始馈电端口和与所述第八馈电缝隙对应的所述中心馈电端口；所述第四金属板表面设有第一脊间隙波导结构；所述第四金属板上设有与所述第一脊间隙波导结构的输出端一一对应的若干第九馈电缝隙；所述起始馈电端口、所述中心馈电端口、所述第一脊间隙波导结构和所述第九馈电缝隙构成所述第一功分网络。

优选的，所述第一馈电层包括第五金属板和第六金属板；所述第五金属板上设有与所述第九馈电缝隙一一对应的若干第十馈电缝隙；所述第六金属板表面设有与所述第十馈电缝隙一一对应的若干第二脊间隙波导结构；所述第六金属板上设有与所述第二脊间隙波导结构的输出端一一对应的若干第十一馈电缝隙；所述第十馈电缝隙、所述第二脊间隙波导结构和所述第十一馈电缝隙构成所述第二功分网络。

优选的，所述背腔层包括第七金属板和第八金属板；所述第七金属板上设有与所述第十一馈电缝隙一一对应的若干第一背腔缝隙；所述第八金属板上设有与所述第一背腔缝隙一一对应的若干所述第一缝隙阵元；每一所述第一缝隙阵元包括以2×2的阵列形式排列的四个第二背腔缝隙和一个设置在四个所述第二背腔缝隙之间的第三背腔缝隙。

优选的，所述辐射层包括第九金属板；所述第九金属板上设有若干所述第二缝隙阵元；每一所述第二缝隙阵元包括以2×2的阵列形式排列的四个辐射缝隙。

优选的，所述第七金属板表面设有由金属销钉构成的若干第三波导腔体；所述第三波导腔体与所述第一背腔缝隙一一对应连通。

优选的，所述单脉冲阵列天线的直径为240-260mm；相邻的所述第二缝隙阵元的中心距离为9-10mm。

本申请具有以下优点：

在本申请的实施例中，通过依次层叠设置的辐射层、背腔层、第一馈电层、第二馈电层、第三馈电层和天线底板；所述天线底板上设有馈电端口；所述第三馈电层内设有馈电网络；所述第二馈电层内设有第一功分网络；所述第一馈电层内设有与所述第一功分网络的输出端一一对应的若干第二功分网络；所述背腔层内设有与所述第二功分网络的输出端一一对应的若干第一缝隙阵元；所述辐射层内设有与所述第一缝隙阵元一一对应的若干第二缝隙阵元；当射频信号通过所述单脉冲阵列天线时，所述射频信号依次通过所述馈电端口、所述馈电网络、所述第一功分网络、所述第二功分网络、所述第一缝隙阵元和所述第二缝隙阵元向外输出，所述单脉冲阵列天线可以实现低副瓣高增益的阵列波形和较宽的工作带宽，便于产业推广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线的爆炸结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第九金属板的结构示意图；

图4是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第九金属板的局部放大视图；

图5是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第八金属板的结构示意图；

图6是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第八金属板的局部放大视图；

图7是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第七金属板的结构示意图；

图8是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第七金属板的局部放大视图；

图9是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第六金属板的结构示意图；

图10是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第六金属板的局部放大视图；

图11是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第五金属板的结构示意图；

图12是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第四金属板的结构示意图；

图13是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第三金属板的结构示意图；

图14是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第二金属板的结构示意图；

图15是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第一金属板的结构示意图；

图16是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中天线底板的结构示意图；

图17是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线的实物加工图；

图18是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第七金属板的实物加工图；

图19是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第六金属板的实物加工图；

图20是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第四金属板的实物加工图；

图21是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中第二金属板的实物加工图；

图22是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线中天线底板的实物加工图；

图23是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线的和波束的仿真驻波图；

图24是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线的差波束的仿真驻波图；

图25是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线在25GHz处电场面的和波束辐射方向图；

图26是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线在25.5GHz处电场面的和波束辐射方向图；

图27是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线在26GHz处电场面的和波束辐射方向图；

图28是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线在25GHz处电场面的差波束辐射方向图；

图29是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线在25.5GHz处电场面的差波束辐射方向图；

图30是本申请一实施例提供的一种单脉冲阵列天线在26GHz处电场面的差波束辐射方向图。

说明书附图中的附图标记如下：

100、天线底板；110、第一金属板；120、第二金属板；130、第三金属板；140、第四金属板；150、第五金属板；160、第六金属板；170、第七金属板；180、第八金属板；190、第九金属板。

具体实施方式

为使本申请的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请做进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参照图1-16，示出了本申请一实施例提供的一种K波段多层馈电的单脉冲阵列天线，具体可以包括：依次层叠设置的辐射层、背腔层、第一馈电层、第二馈电层、第三馈电层和天线底板100；

所述天线底板100上设有馈电端口；所述第三馈电层内设有馈电网络；所述第二馈电层内设有第一功分网络；所述第一馈电层内设有与所述第一功分网络的输出端一一对应的若干第二功分网络；所述背腔层内设有与所述第二功分网络的输出端一一对应的若干第一缝隙阵元；所述辐射层内设有与所述第一缝隙阵元一一对应的若干第二缝隙阵元；

当射频信号通过所述单脉冲阵列天线时，所述射频信号依次通过所述馈电端口、所述馈电网络、所述第一功分网络、所述第二功分网络、所述第一缝隙阵元和所述第二缝隙阵元向外输出。

在本申请的实施例中，通过依次层叠设置的辐射层、背腔层、第一馈电层、第二馈电层、第三馈电层和天线底板100；所述天线底板100上设有馈电端口；所述第三馈电层内设有馈电网络；所述第二馈电层内设有第一功分网络；所述第一馈电层内设有与所述第一功分网络的输出端一一对应的若干第二功分网络；所述背腔层内设有与所述第二功分网络的输出端一一对应的若干第一缝隙阵元；所述辐射层内设有与所述第一缝隙阵元一一对应的若干第二缝隙阵元；当射频信号通过所述单脉冲阵列天线时，所述射频信号依次通过所述馈电端口、所述馈电网络、所述第一功分网络、所述第二功分网络、所述第一缝隙阵元和所述第二缝隙阵元向外输出，所述单脉冲阵列天线可以实现低副瓣高增益的阵列波形和较宽的工作带宽，便于产业推广。

下面，将对本示例性实施例中一种K波段多层馈电的单脉冲阵列天线做进一步地说明。

本实施例中，所述单脉冲阵列天线的横截面为圆形；由若干所述第二缝隙阵元构成的第二缝隙阵列的外部轮廓为对边相等的八边形。所述第二缝隙阵列的布置方式能够最大限度地利用所述单脉冲阵列天线横截面的空间，提高所述单脉冲阵列天线的集成度。

本实施例中，所述馈电端口包括第一馈电端口和第二馈电端口；所述馈电网络包括与所述第一馈电端口对应的第一馈电网络和与所述第二馈电端口对应的第二馈电网络；所述第一功分网络包括设置在所述第一功分网络起始位置的起始馈电端口和设置在所述第一功分网络中心位置的中心馈电端口；所述起始馈电端口与所述第一馈电网络对应，所述中心馈电端口与所述第二馈电网络对应。具体的，所述第一馈电端口和所述第二馈电端口以180°的相位差反转馈电。所述射频信号通过所述馈电端口以两路馈入所述馈电网络，进一步通过所述馈电网络以两路馈入所述第一功分网络。

本实施例中，所述第三馈电层包括第一金属板110和第二金属板120；所述第一金属板110上设有第一馈电缝隙、第二馈电缝隙、第三馈电缝隙和第四馈电缝隙；所述第一馈电缝隙与所述第一馈电端口对应，所述第二馈电缝隙与所述第二馈电端口对应；所述第二金属板120表面设有由金属销钉围合形成的第一波导腔体和第二波导腔体；所述第二金属板120上设有与所述第一馈电缝隙对应的第五馈电缝隙、与所述第二馈电缝隙对应的第六馈电缝隙、与所述第三馈电缝隙对应的第七馈电缝隙和与所述第四馈电缝隙对应的第八馈电缝隙；所述第一波导腔体分别与所述第五馈电缝隙和所述第七馈电缝隙连通；所述第二波导腔体分别与所述第六馈电缝隙和所述第八馈电缝隙连通；所述第一馈电缝隙、所述第三馈电缝隙、所述第五馈电缝隙、所述第七馈电缝隙与所述第一波导腔体构成所述第一馈电网络；所述第二馈电缝隙、所述第四馈电缝隙、所述第六馈电缝隙、所述第八馈电缝隙与所述第二波导腔体构成所述第二馈电网络。

本实施例中，所述第二馈电层包括第三金属板130和第四金属板140；所述第三金属板130上设有与所述第七馈电缝隙对应的所述起始馈电端口和与所述第八馈电缝隙对应的所述中心馈电端口；所述第四金属板140表面设有第一脊间隙波导结构；所述第四金属板140上设有与所述第一脊间隙波导结构的输出端一一对应的若干第九馈电缝隙；所述起始馈电端口、所述中心馈电端口、所述第一脊间隙波导结构和所述第九馈电缝隙构成所述第一功分网络。具体的，所述第一脊间隙波导结构包括第一不等分功分器和由金属销钉围合形成的与各个所述第九馈电缝隙对应连通的第一间隙波导腔体；所述第一不等分功分器设置在所述第一间隙波导腔体内；所述第一不等分功分器的末端为T形，通过T形节的匹配平台高度实现匹配阻抗，并且通过两个端口的脊深入T形节的长度及高度实现功率分配。在一具体实现中，所述第一不等分功分器为一分十二功分器；所述第九馈电缝隙共设有十二个；所述射频信号通过所述第一功分网络以十二路馈入各个所述第二功分网络。

本实施例中，所述第一馈电层包括第五金属板150和第六金属板160；所述第五金属板150上设有与所述第九馈电缝隙一一对应的若干第十馈电缝隙；所述第六金属板160表面设有与所述第十馈电缝隙一一对应的若干第二脊间隙波导结构；所述第六金属板160上设有与所述第二脊间隙波导结构的输出端一一对应的若干第十一馈电缝隙；所述第十馈电缝隙、所述第二脊间隙波导结构和所述第十一馈电缝隙构成所述第二功分网络。具体的，所述第二脊间隙波导结构包括第二不等分功分器和由金属销钉围合形成的与各个所述第十一馈电缝隙对应连通的第二间隙波导腔体；所述第二不等分功分器设置在所述第二间隙波导腔体内；所述第二不等分功分器的末端为T形，通过T形节的匹配平台高度实现匹配阻抗，并且通过两个端口的脊深入T形节的长度及高度实现功率分配。在一具体实现中，所述第十馈电缝隙共设有十二个；所述第二不等分功分器共包括四个一分七功分器、四个一分八功分器和四个一分十五功分器；所述第十一馈电缝隙共设有一百二十个。所述射频信号通过各个所述第二功分网络以一百二十路输入所述背腔层。

需要说明的是，所述第一功分网络和所述第二功分网络将所述射频信号的能量按照泰勒综合分布分配至每一个输出端口，使得所述背腔层中每个所述第一缝隙阵元得到对应的激励电流，以实现低副瓣高增益的阵列波形，并且，由于所述第一间隙波导腔体和所述第二间隙波导腔体具有较长的TE10模截波长，同时与高次模距离较远，因此所述单脉冲阵列天线具有较宽的工作带宽。

本实施例中，所述第二不等分功分器的输出端设有过渡结构；所述过渡结构、所述第一缝隙阵元和所述第二缝隙阵元共同构成天线子阵。所述过渡结构、所述第一缝隙阵元和所述第二缝隙阵元的设计，直接决定所述天线子阵的性能，进而影响所述阵列天线的整体性能。

本实施例中，所述背腔层包括第七金属板170和第八金属板180；所述第七金属板170上设有与所述第十一馈电缝隙一一对应的若干第一背腔缝隙；所述第八金属板180上设有与所述第一背腔缝隙一一对应的若干所述第一缝隙阵元；每一所述第一缝隙阵元包括以2×2的阵列形式排列的四个第二背腔缝隙和一个设置在四个所述第二背腔缝隙之间的第三背腔缝隙。所述背腔层起到与所述辐射层匹配阻抗的作用。具体的，四个所述第二背腔缝隙和一个所述第三背腔缝隙均匀设置，所述第二背腔缝隙和所述第三背腔缝隙的长度和宽度均小于所述单脉冲阵列天线的工作波长。在一具体实现中，所述第一背腔缝隙共设有一百二十个；所述第一缝隙阵元共设有一百二十个；所述第二背腔缝隙和所述第三背腔缝隙共设有六百个。所述射频信号通过各个所述第一背腔缝隙和各个所述第一缝隙阵元以六百路输入所述辐射层。

本实施例中，所述辐射层包括第九金属板190；所述第九金属板190上设有若干所述第二缝隙阵元；每一所述第二缝隙阵元包括以2×2的阵列形式排列的四个辐射缝隙。具体的，四个所述辐射缝隙均匀设置，所述辐射缝隙的长度和宽度均小于所述单脉冲阵列天线的工作波长，可以实现所述单脉冲阵列天线远场电场面和磁场面波瓣的最小化。在一具体实现中，所述第二缝隙阵元共设有一百二十个；所述辐射缝隙共设有四百八十个。所述射频信号通过各个所述第二缝隙阵元以四百八十路输出。

本实施例中，所述第七金属板170表面设有由金属销钉构成的若干第三波导腔体；所述第三波导腔体与所述第一背腔缝隙一一对应连通。所述第三波导腔体可以起到抑制高次模的作用。

本实施例中，所述单脉冲阵列天线的直径为240-260mm。

本实施例中，相邻的所述第二缝隙阵元的中心距离为9-10mm。

本实施例中，所述单脉冲阵列天线的驻波小于1.6，主瓣在方位面小于2.5°，俯仰面小于2.5°，旁瓣小于-25dB，增益大于等于35dBi。

可以理解地，所述单脉冲阵列天线上的其它孔、螺钉均用于固定或装配作用，本申请在此不再赘述。

在一具体实现中，所述单脉冲阵列天线的实物加工图如图17-22所示。

所述单脉冲阵列天线的和波束的仿真驻波图如图23所示，差波束的仿真驻波图如图24所示。可以看出，在25-26GHz的频率范围内，所述单脉冲阵列天线的驻波均低于1.6，在25GHz、25.5GHz及26GHz三个频点处，和波束的驻波分别是1.5、1.4、1.06，表明所述单脉冲阵列天线在25-26GHz的频率范围内具有较小的回波损耗。

所述单脉冲阵列天线在25GHz处电场面的和波束辐射方向图如图25所示，在25.5GHz处电场面的和波束辐射方向图如图26所示，在26GHz处电场面的和波束辐射方向图如图27所示，在25GHz处电场面的差波束辐射方向图如图28所示，在25.5GHz处电场面的差波束辐射方向图如图29所示，在26GHz处电场面的差波束辐射方向图如图30所示。可以看出，在25-26GHz的频率范围内，所述单脉冲阵列天线的测量增益都大于35dBi，主瓣在方位面小于2.5°，俯仰面小于2.5°，旁瓣小于-25dB。

所述单脉冲阵列天线的测量结果略低于仿真结果，是因为所述单脉冲阵列天线采用铝或铝基材料制成，随着电磁波频率的增加，欧姆损耗会增加，同时脊表面的粗糙度、与标准波导的表面连接、通过探针和螺钉组装与固定天线结构导致的安装精确度等因素都可能是影响所述单脉冲阵列天线性能的原因。

在本申请提供的所述单脉冲阵列天线中，所述射频信号通过所述馈电端口以两路馈入所述馈电网络，进一步通过所述馈电网络以两路馈入所述第一功分网络，所述第一功分网络和所述第二功分网络将所述射频信号的能量按照泰勒综合分布分配给每一个所述天线子阵，所述天线子阵通过辐射缝隙将所述射频信号辐射出去，可以实现所述单脉冲阵列天线远场电场面和磁场面波瓣的最小化，实现低副瓣高增益的阵列波形，同时具有较宽的工作带宽，方便设计大规模阵列天线。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种K波段多层馈电的单脉冲阵列天线，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (5)

1.一种K波段多层馈电的单脉冲阵列天线，其特征在于，包括：依次层叠设置的辐射层、背腔层、第一馈电层、第二馈电层、第三馈电层和天线底板；

所述天线底板上设有馈电端口；所述第三馈电层内设有馈电网络；所述第二馈电层内设有第一功分网络；所述第一馈电层内设有与所述第一功分网络的输出端一一对应的若干第二功分网络；所述背腔层包括第七金属板和第八金属板；所述第七金属板上设有与所述第二功分网络的输出端一一对应的若干第一背腔缝隙；所述第七金属板表面设有由金属销钉构成的若干第三波导腔体；所述第三波导腔体与所述第一背腔缝隙一一对应连通；所述第八金属板上设有与所述第一背腔缝隙一一对应的若干第一缝隙阵元；所述辐射层内设有与所述第一缝隙阵元一一对应的若干第二缝隙阵元；由若干所述第二缝隙阵元构成的第二缝隙阵列的外部轮廓为对边相等的八边形；

所述馈电端口包括第一馈电端口和第二馈电端口；所述馈电网络包括与所述第一馈电端口对应的第一馈电网络和与所述第二馈电端口对应的第二馈电网络；所述第一功分网络包括设置在所述第一功分网络起始位置的起始馈电端口和设置在所述第一功分网络中心位置的中心馈电端口；所述起始馈电端口与所述第一馈电网络对应，所述中心馈电端口与所述第二馈电网络对应；

所述第三馈电层包括第一金属板和第二金属板；所述第一金属板上设有第一馈电缝隙、第二馈电缝隙、第三馈电缝隙和第四馈电缝隙；所述第一馈电缝隙与所述第一馈电端口对应，所述第二馈电缝隙与所述第二馈电端口对应；所述第二金属板表面设有由金属销钉围合形成的第一波导腔体和第二波导腔体；所述第二金属板上设有与所述第一馈电缝隙对应的第五馈电缝隙、与所述第二馈电缝隙对应的第六馈电缝隙、与所述第三馈电缝隙对应的第七馈电缝隙和与所述第四馈电缝隙对应的第八馈电缝隙；所述第一波导腔体分别与所述第五馈电缝隙和所述第七馈电缝隙连通；所述第二波导腔体分别与所述第六馈电缝隙和所述第八馈电缝隙连通；所述第一馈电缝隙、所述第三馈电缝隙、所述第五馈电缝隙、所述第七馈电缝隙与所述第一波导腔体构成所述第一馈电网络；所述第二馈电缝隙、所述第四馈电缝隙、所述第六馈电缝隙、所述第八馈电缝隙与所述第二波导腔体构成所述第二馈电网络；

所述第二馈电层包括第三金属板和第四金属板；所述第三金属板上设有与所述第七馈电缝隙对应的所述起始馈电端口和与所述第八馈电缝隙对应的所述中心馈电端口；所述第四金属板表面设有第一脊间隙波导结构；所述第四金属板上设有与所述第一脊间隙波导结构的输出端一一对应的若干第九馈电缝隙；所述起始馈电端口、所述中心馈电端口、所述第一脊间隙波导结构和所述第九馈电缝隙构成所述第一功分网络；

所述第一馈电层包括第五金属板和第六金属板；所述第五金属板上设有与所述第九馈电缝隙一一对应的若干第十馈电缝隙；所述第六金属板表面设有与所述第十馈电缝隙一一对应的若干第二脊间隙波导结构；所述第六金属板上设有与所述第二脊间隙波导结构的输出端一一对应的若干第十一馈电缝隙；所述第十馈电缝隙、所述第二脊间隙波导结构和所述第十一馈电缝隙构成所述第二功分网络；

当射频信号通过所述单脉冲阵列天线时，所述射频信号依次通过所述馈电端口、所述馈电网络、所述第一功分网络、所述第二功分网络、所述第一缝隙阵元和所述第二缝隙阵元向外输出。

2.根据权利要求1所述的单脉冲阵列天线，其特征在于，所述单脉冲阵列天线的横截面为圆形。

3.根据权利要求1所述的单脉冲阵列天线，其特征在于，每一所述第一缝隙阵元包括以2×2的阵列形式排列的四个第二背腔缝隙和一个设置在四个所述第二背腔缝隙之间的第三背腔缝隙。

4.根据权利要求1或3所述的单脉冲阵列天线，其特征在于，所述辐射层包括第九金属板；所述第九金属板上设有若干所述第二缝隙阵元；每一所述第二缝隙阵元包括以2×2的阵列形式排列的四个辐射缝隙。

5.根据权利要求1所述的单脉冲阵列天线，其特征在于，所述单脉冲阵列天线的直径为240-260mm；相邻的所述第二缝隙阵元的中心距离为9-10mm。

Images