CN201134511Y - 波导缝隙阵列天线 - Google Patents

Abstract

Ku频段波导缝隙阵列天线。包括馈电网络、功分网络、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

本实用新型涉及一种具有高增益、高效率的波导缝隙阵列天线。

背景技术

在实际通信、雷达应用中，需要大量使用高增益微波天线，常见的高增益微波天线主要有两种类型，面天线和阵列天线。面天线以抛物面天线为代表。阵列天线又可以细分为微带型和波导型天线。微带型天线具有体积小，重量轻的特点。但是在微波频段由于介质板材的特性，最后天线的损耗大、带宽窄，因此高增益微带天线的制造有面积大、成本高等诸多难点。而波导型天线主要利用缝隙或喇叭作为天线的辐射单元，由于天线不采用介电材料，避免了由此而带来的损耗，天线整体效率较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种波导缝隙阵列天线，使其可以接收卫星信号。

在实际使用中，抛物面天线由于其成本低廉、容易使用获得了大量应用。但其在使用过程中所占空间尺寸大、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。由于为此一种高效率、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

$\mathrm{\λg}=\frac{\mathrm{\λ}0}{\sqrt{1-{\left(\frac{\mathrm{\λ}0}{2a}\right)}^2}}$

其中a为波导宽边尺寸，在本天线中a-19.05mm。

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。

根据本实用新型技术启示设计的一种波导缝隙阵列天线，其特征在于它包含：

含有波导槽线13的馈电装置，用来匹配每一个支路分配凸台11的能量传输；

功分网络的分布具有对称性；

上层辐射阵面板，所述上层辐射阵面板包括按照矩阵排列方式形成的相同的辐射缝隙阵列单元，用来传送出入多个矩阵隙缝的电磁能的天线连接装置，其中所述辐射缝隙阵列单元包括相同的辐射缝隙9，所述辐射缝隙9包括线性缝隙。

其特征在于天线连接装置的空腔为高度不同的匹配阶梯15。

其特征在于中间层的波导中高度不同的匹配阶梯12。

其特征在于来自功分网络由分配凸台11和波导槽线13共同组成。

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。通过波导槽经阶梯匹配分配给各支路，经由转换接口给馈电波导，最后由缝隙辐射到空中完成技术要求。

本实用新型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

下面将结合附图描述根据本实用新型技术启示设计的优选实施方式。

图1是根据本实用新型技术启示设计一种Ku频段波导裂缝平板天线的立体图，所述平板天线包括上层辐射阵面板、中层波导槽板、下层馈电波导板三层结构；

图2是根据本实用新型技术启示设计的中层波导槽板的平面图，其中包括防装错止口、辐射阵面馈电口、定位凸台以及锁紧自攻钉；

图3是根据本实用新型技术启示设计的上层辐射阵面板的平面图，其中包括防装错口、辐射缝隙以及凸台；

图4是根据本实用新型技术启示设计的下层馈电波导板的局部平面图，其中包括分配凸台、阻抗阶梯、波导槽线以及馈电波导；

图5是本实用新型技术启示设计的下层馈电波导板上的输出波导口的平面图，其中包括分匹配阶梯。

附图的主要部分中数字的说明

1：上层辐射阵面板

2：中层波导槽线板

3：下层馈电波导板

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

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本实用新型天线的具体实施方式进行说明。

图1示出了根据本实用新型技术启示设计的一种Ku频段斜被束天线的层结构的立体图，其中所述层结构分为上层辐射阵面1、中层波导槽2、下层馈电波导3共三层。当装配天线时，所述平板天线的三层结构依次叠放在一起，如图1所示，并且可以采用如螺钉和螺母组合的紧固件将各层固定合为一体。

图2示出了根据本实用新型技术启示设计的中层波导槽板的平面图，其中包括防装错止口4、辐射阵面馈电口5、定位凸台6以及锁紧自攻钉7。中层波导槽板2位于上层辐射阵面1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。中层波导槽板2的侧边具有防装错止口4用于使各层结构紧密结合。中层波导槽板2上具有呈阵列分布的辐射阵面馈电口5。在辐射阵面馈电口5之间具有定位凸台6。中层波导槽板2的表面具有锁紧自攻钉7用于固定层结构。

图3示出了根据本实用新型技术启示设计的上层辐射阵面板的平面图，其中包括防装错口8、辐射缝隙9以及凸台10。上层辐射阵面1侧边具有防装错口8。辐射缝隙9呈阵列分布并且与辐射阵面馈电口5交错分布。上层辐射阵面板上的辐射阵面层位于馈电层上部，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10。

图4示出了根据本实用新型技术启示设计的下层馈电波导板的局部平面图，其中包括分配凸台11、阻抗阶梯12、波导槽线13以及馈电波导14。下层馈电波导3同样具有a/2尺寸高度的馈电波导槽道和无数个19.05*9.525mm的馈电波导14相连接，每个波导内都有以阻抗阶梯12，在槽道的起始位置端有一波导馈电输入口，槽道旁有波导槽线13。

图5是本实用新型技术启示设计的下层馈电波导板上的输出波导口的平面图，其中包括分匹配阶梯。

在所述三层板上的定位台阶、连结自攻孔和防装错标记均一一对应。

如上所述，本实用新型天线的波导传输线及漏波波导被设计成由螺栓和螺母接合在一起的堆叠结构。这样做的优点为，虽然整体天线结构比较复杂，但通过分层方法能够容易地制造，而且整体天线的结构较为扁平。

虽然本实用新型具体实施例中描述根据本实用新型技术启示设计的一种优选实施方式，但是并非用以限制本实用新型。凡是在不脱离本方面的权利要求书所公开的范围和精神的情况下，所做的更改与修饰，均属本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (4)

1、 波导缝隙阵列天线，其特征在于它包含：

含有波导槽线(13)的馈电装置，用来匹配每一个支路分配凸台(11)的能量传输；

功分网络的分布具有对称性；

上层辐射阵面板，所述上层辐射阵面板包括按照矩阵排列方式形成的相同的辐射缝隙阵列单元，用来传送出入多个矩阵隙缝的电磁能的天线连接装置，其中所述辐射缝隙阵列单元包括相同的辐射缝隙(9)，所述辐射缝隙(9)包括线性缝隙。

2、 如权利要求1所述的波导缝隙阵列天线，其特征在于天线连接装置的空腔为高度不同的匹配阶梯(15)。

3、 如权利要求1所述的波导缝隙阵列天线，其特征在于中间层的波导中高度不同的匹配阶梯(12)。

4、 如权利要求1所述的波导缝隙阵列天线，其特征在于来自功分网络由分配凸台(11)和波导槽线(13)共同组成。

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