CN205069859U - 一种机械中心馈电的波导平板阵列天线 - Google Patents
一种机械中心馈电的波导平板阵列天线 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种机械中心馈电的波导平板阵列天线，该波导平板阵列天线包括依次重叠的辐射层、耦合层、馈电网络层、中心馈电层；所述中心馈电层机械中心设置有垂直于天线阵面用于信号输入输出的馈电口。本实用新型通过引入中心馈电层设计，并成功与其它结构层相结合，达到实现机械中心馈电的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于卫星通信和微波通信平板天线的技术领域，具体涉及一种机械中心馈电的波导平板阵列天线。
背景技术
与传统常用的普通反射面天线相比，波导平板阵列天线机械强度高、天线结构紧凑，不会因为有馈源照射产生相应的不必要能量损耗，没有馈源遮挡辐射口径。在应用于高速运动载体方面，波导平板阵列天线有着体积小、厚度低的特点，同时便于和载体共性的特性使得天线对空气阻力或者是水的阻力适应性好，不容易受到损伤，有效减小了天线故障概率，延长天线的使用寿命。与微带平板阵列天线相比，波导平板阵列天线功率容量高、损耗小。因此被广泛应用于侦查、预警和对抗雷达，机载和导弹天线、车载卫星接收天线、卫星通信和微波通信系统等领域。
现有的波导平板阵列天线馈电口多位于天线阵列一侧，在应用于其它系统时，需针对其馈口的位置设计支撑及连接结构，不便于系统设计更改和其它天线的替换。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种机械中心馈电的波导平板阵列天线。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型实施例提供一种机械中心馈电的波导平板阵列天线，该波导平板阵列天线包括依次重叠的辐射层、耦合层、馈电网络层、中心馈电层；所述中心馈电层机械中心设置有垂直于阵面的用于信号输入输出的波导口。
上述方案中，所述辐射层一个端面上设置有若干个谐振腔，另一个端面设置有去耦栅、辐射缝；每个谐振腔上有四个辐射缝，所述四个辐射缝均紧贴谐振腔的四个侧壁。
上述方案中，所述耦合层上设置有若干个耦合腔。
上述方案中，所述馈电网络层设置有匹配台阶、波导功分器，所述匹配台阶正对于耦合层中的耦合腔，所述波导功分器为E-T分支波导功分器，分支波导在主波导的宽壁上，同时设置有用于调节波导功分器反射损耗的匹配隔板。
上述方案中，所述机械中心馈电的波导平板阵列天线上设置有波导弯头，所述波导弯头上设置有两个对称的方形匹配块。
上述方案中，所述馈电口正对处设置有匹配台阶。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
（1）、本实用新型采用去耦栅减小了相邻缝隙间的互耦；
（2）、本实用新型的辐射缝紧贴谐振腔侧壁，能够使天线辐射效率最高；
（3）、本实用新型的波导功分器采用匹配隔板，易于加工；
（4）、本实用新型采用波导弯头及垂直于阵面的馈电口，实现平板阵列天线的机械中心馈电；
（5）、本实用新型采用分层设计、易于批量加工制造。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供一种机械中心馈电的波导平板阵列天线的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供一种机械中心馈电的波导平板阵列天线的辐射层结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供一种机械中心馈电的波导平板阵列天线的辐射层的谐振腔结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供一种机械中心馈电的波导平板阵列天线的耦合层结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供一种机械中心馈电的波导平板阵列天线的馈电网络层结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供一种机械中心馈电的波导平板阵列天线的波导弯头示意图；
图7为本实用新型实施例提供一种机械中心馈电的波导平板阵列天线的中心馈电层结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型实施例提供一种机械中心馈电的波导平板阵列天线，如图1所示，该波导平板阵列天线包括辐射层101、耦合层102、馈电网络层103、中心馈电层104；所述辐射层101、耦合层102、馈电网络层103、中心馈电层104依次重叠在一起构成波导平板阵列天线，位于中心馈电层104中心的输入输出波导口105是信号的最终输入输出口。
所述机械中心馈电的波导平板阵列天线基板材料可以选用铝合金，也可以在上述铝合金上涂镀其它金属材料，如铜、银、金，或者采用合成树脂注射成型并涂布传导性金属的方式加工制作。
本实用新型通过引入中心馈电层104的设计，并成功与其它结构层相结合，达到实现中心馈电的目的。
如图2所示，所述辐射层101设置有辐射缝201，若将天线工作频段内高频对应的电磁波空间自由波长设为λmin，低频对应的电磁波空间自由波长设为λmax，则所述辐射缝长度L约为1/2λmax，宽度W约为1/10λmax。且相邻辐射缝横向间距d1等于纵向间距d2，大小均为d；所述辐射层101上设置有去耦栅202，用于减小相邻缝隙间的互耦，所述去耦栅202宽度小于等于辐射缝201间距d的二分之一，高度大于等于1/10λmax。
如图3所示，所述辐射层101上设置有谐振腔301，每个谐振腔301上有四个辐射缝201，四个辐射缝201均紧贴谐振腔301的四个侧壁，这样可使天线辐射效率最高，所述谐振腔301的长度等于d+L，宽度等于d+W。
如图4所示，所述耦合层102设置有耦合腔401，所述耦合腔401的宽度等于馈电网络层103中波导窄边长度b，长度等于馈电网络层103中波导宽边长度a。
如图5所示，所述馈电网络层103设置有匹配台阶501，所述匹配台阶501正对于耦合层102中的耦合腔401，用于抵消馈电网络层103到耦合腔401转换时所引入的电抗，同时引导电磁波的传导方向。同时设置有波导功分器502，所述波导功分器502为E-T分支波导功分器，分支波导在主波导的宽壁上，同时设置有匹配隔板503，用于调节波导功分器的反射损耗。
如图6所示，所述波导弯头601设置有两个对称的方形匹配块602，用于调节波导弯头的反射损耗。
如图7所示，所述中心馈电层104设置有垂直于阵面的馈电口105，以实现阵列天线的中心馈电；所述馈电口105正对处设置有匹配台阶701，用于调节馈电口处的反射损耗，同时引导电磁波的传导方向。
采用本实用新型实施例提供的一种机械中心馈电的波导平板阵列天线馈电口位于天线阵面中心，易于应用系统更改和其它天线替换。同时采用分层设计，易于批量加工制造，可用于卫星通信和微波通信系统等领域。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种机械中心馈电的波导平板阵列天线，其特征在于，该波导平板阵列天线包括依次重叠的辐射层（101）、耦合层（102）、馈电网络层（103）、中心馈电层（104）；所述中心馈电层（104）机械中心设置有垂直于阵面的用于信号输入输出的波导口（105）。
2.根据权利要求1所述的机械中心馈电的波导平板阵列天线，其特征在于：所述辐射层（101）一个端面上设置有若干个谐振腔（301），另一个端面设置有去耦栅（202）、辐射缝（201）；每个谐振腔（301）上有四个辐射缝（201），所述四个辐射缝（201）均紧贴谐振腔（301）的四个侧壁。
3.根据权利要求1或2所述的机械中心馈电的波导平板阵列天线，其特征在于：所述耦合层（102）上设置有若干个耦合腔（401）。
4.根据权利要求3所述的机械中心馈电的波导平板阵列天线，其特征在于：所述馈电网络层（103）设置有匹配台阶（501）、波导功分器（502），所述匹配台阶（501）正对于耦合层（102）中的耦合腔（401），所述波导功分器（502）为E-T分支波导功分器，分支波导在主波导的宽壁上，同时设置有用于调节波导功分器（502）反射损耗的匹配隔板（503）。
5.根据权利要求4所述的机械中心馈电的波导平板阵列天线，其特征在于：所述机械中心馈电的波导平板阵列天线上设置有波导弯头（601），所述波导弯头（601）上设置有两个对称的方形匹配块（602）。
6.根据权利要求5所述的机械中心馈电的波导平板阵列天线，其特征在于：所述馈电口（105）正对处设置有匹配台阶（701）。
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| CN201520694934.XU CN205069859U (zh) | 2015-09-09 | 2015-09-09 | 一种机械中心馈电的波导平板阵列天线 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106229637A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-12-14 | 南京肯微弗通信技术有限公司 | 平板天线阵列及带极化调整的平板天线 |
| CN106921047A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-07-04 | 西北工业大学 | 一种波导馈电全金属双极化平板天线阵列及其优化方法 |
| WO2018053698A1 (zh) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 广东通宇通讯股份有限公司 | 天线、mimo天线及用于降低天线互耦能量的隔离条 |
| US11381000B2 (en) * | 2020-05-18 | 2022-07-05 | Ningbo University | Low-sidelobe plate array antenna |
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