本發(fā)明屬于天線，具體涉及一種波導縫隙駐波陣列天線，主要應用于要求法線方向無色散固定波束、極化方向與波導饋線軸向平行、低副瓣的波導陣列天線系統(tǒng)，也可用于作為要求一維固定波束，一維大相掃角度的相控陣天線系統(tǒng)單元使用。

背景技術：

1、陣列天線根據(jù)饋線中傳輸電磁波形式的不同，分為駐波陣列天線和行波陣列天線。行波陣列天線利用電磁波行波傳輸原理，通過更改信號頻率來實現(xiàn)天線單元間“陣內(nèi)相位”的改變使波束指向發(fā)生變化。駐波陣列天線是一種固定波束天線，利用電磁波駐波傳輸原理，輻射單元間距為饋線導內(nèi)波長的一半，天線波束指向位于天線陣列法線方向，在頻帶內(nèi)無色散。波導饋線具有結(jié)構(gòu)均勻、饋線損耗小、效率高的優(yōu)點，常用來作為駐波陣列天線的饋線使用。對于波導饋線，輻射單元是在波導寬邊或者窄邊壁上開縫隙實現(xiàn)的，在不同壁上的縫隙可以實現(xiàn)不同的輻射特性。天線的極化是用來描述天線輻射電磁波場矢量的空間指向，是雷達系統(tǒng)的重要參數(shù)，不同雷達系統(tǒng)對于天線極化有不同的特定要求。

2、波導縫隙陣列天線根據(jù)饋線中傳輸電磁波的形式可以分為駐波天線和行波天線，根據(jù)開縫位置可以分為寬邊開縫天線和窄邊開縫天線，不同的天線形式有不同的設計要求，可以實現(xiàn)不同的輻射特性。行波天線輻射單元一般較多，要求每個輻射單元電導值較小，駐波天線為了滿足匹配帶寬要求，需要分成多個小陣，每個小陣輻射單元較少，要求每個輻射單元電導值較大。波導窄邊開縫隙為斜縫，極化方式與波導饋線軸向水平，縫隙電導值較小。波導寬邊可以開縱縫，也可以開斜縫，極化方式與波導饋線軸向垂直，縫隙電導值較大。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是：

2、為了解決了波導窄邊斜縫隙能夠?qū)崿F(xiàn)與波導饋線軸向平行的極化方式而又不滿足作為駐波陣列天線大電導輻射單元的問題，同時為了滿足低副瓣的要求，本發(fā)明提出了一種波導縫隙駐波陣列天線。

3、為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

4、一種波導縫隙駐波陣列天線，包括若干個等間距排列的波導縫隙駐波陣列天線線陣；所述波導縫隙駐波陣列天線線陣包括輻射波導和波導功分器；其特征在于，

5、在所述輻射波導內(nèi)通過增加金屬隔板將整根波導天線分為多個子陣；所述子陣包括波導饋線和多個輻射單元，每個輻射單元包括波導縫隙和兩個加載金屬塊；所述波導縫隙位于波導饋線的窄邊上，波導縫隙與波導饋線軸向垂直，兩個加載金屬塊分別位于波導縫隙的兩邊中心對稱；輻射單元諧振在中心頻點，實現(xiàn)將波導饋線中傳輸?shù)纳漕l信號向空間輻射；

6、所述波導功分器給每個子陣饋電。

7、本發(fā)明進一步的技術方案：所述波導饋線采用矩形金屬直波導，為標準波導或非標波導。

8、本發(fā)明進一步的技術方案：相鄰輻射單元間距等于波導饋線導內(nèi)波長的一半，所有輻射單元間距都相同。

9、本發(fā)明進一步的技術方案：所述波導縫隙的長度等于波導窄邊尺寸和兩段寬邊切深的總和。

10、本發(fā)明進一步的技術方案：各個輻射單元中加載金屬塊的尺寸和波導縫隙的切深都不相同。

11、本發(fā)明進一步的技術方案：所述波導功分器由多階波導h面t型結(jié)組成，波導為矩形金屬直波導，內(nèi)腔尺寸與波導饋線尺寸相同。

12、本發(fā)明進一步的技術方案：所述h面t型結(jié)中設有一個匹配金屬板和兩個金屬圓柱臺，兩個金屬圓柱臺位于匹配金屬板兩邊鏡像對稱。

13、本發(fā)明進一步的技術方案：每個h面t型結(jié)中的匹配金屬板和金屬圓柱臺尺寸各不相同。

14、一種波導縫隙駐波陣列天線的優(yōu)化方法，其特征在于，對波導功分器中每個h面t型結(jié)和子陣中每個輻射單元的尺寸進行優(yōu)化設計，使其滿足波導功分器不等功率分配和陣列天線錐削幅度要求，實現(xiàn)波導駐波陣列天線低副瓣性能。

15、本發(fā)明的有益效果在于：

16、本發(fā)明提供的一種波導縫隙駐波陣列天線，能夠?qū)崿F(xiàn)極化方式沿波導軸向方向、固定波束低副瓣特性。相比于現(xiàn)有技術，具有以下優(yōu)點：

17、1、采用金屬塊加載波導窄邊橫縫作為波導駐波線陣的輻射單元，滿足作為駐波陣列天線子陣單元大電導要求，實現(xiàn)了陣列天線極化方向與波導饋線軸線平行的輻射特性，同時波導駐波線陣可以作為大角度相掃陣列天線單元使用。

18、2、對波導功分器中每個h面t型結(jié)和陣列天線中每個輻射單元參數(shù)進行優(yōu)化設計，滿足了波導功分器不等功率分配和陣列天線錐削幅度要求，實現(xiàn)波導駐波陣列天線低副瓣性能。

技術特征：

1.一種波導縫隙駐波陣列天線，包括若干個等間距排列的波導縫隙駐波陣列天線線陣；所述波導縫隙駐波陣列天線線陣包括輻射波導和波導功分器；其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)要求1所述的一種波導縫隙駐波陣列天線，其特征在于，所述波導饋線采用矩形金屬直波導，為標準波導或非標波導。

3.根據(jù)權(quán)要求1所述的一種波導縫隙駐波陣列天線，其特征在于，相鄰輻射單元間距等于波導饋線導內(nèi)波長的一半，所有輻射單元間距都相同。

4.根據(jù)權(quán)要求1所述的一種波導縫隙駐波陣列天線，其特征在于，所述波導縫隙的長度等于波導窄邊尺寸和兩段寬邊切深的總和。

5.根據(jù)權(quán)要求1所述的一種波導縫隙駐波陣列天線，其特征在于，各個輻射單元中加載金屬塊的尺寸和波導縫隙的切深都不相同。

6.根據(jù)權(quán)要求1所述的一種波導縫隙駐波陣列天線，其特征在于，所述波導功分器由多階波導h面t型結(jié)組成，波導為矩形金屬直波導，內(nèi)腔尺寸與波導饋線尺寸相同。

7.根據(jù)權(quán)要求1所述的一種波導縫隙駐波陣列天線，其特征在于，所述h面t型結(jié)中設有一個匹配金屬板和兩個金屬圓柱臺，兩個金屬圓柱臺位于匹配金屬板兩邊鏡像對稱。

8.根據(jù)權(quán)要求7所述的一種波導縫隙駐波陣列天線，其特征在于，每個h面t型結(jié)中的匹配金屬板和金屬圓柱臺尺寸各不相同。

9.一種波導縫隙駐波陣列天線的優(yōu)化方法，其特征在于，對波導功分器中每個h面t型結(jié)和子陣中每個輻射單元的尺寸進行優(yōu)化設計，使其滿足波導功分器不等功率分配和陣列天線錐削幅度要求，實現(xiàn)波導駐波陣列天線低副瓣性能。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及一種波導縫隙駐波陣列天線，屬于天線技術領域。包括若干個等間距排列的波導縫隙駐波陣列天線線陣；波導縫隙駐波陣列天線線陣包括輻射波導和波導功分器；在輻射波導內(nèi)通過增加金屬隔板將整根波導天線分為多個子陣；子陣包括波導饋線和多個輻射單元，每個輻射單元包括波導縫隙和兩個加載金屬塊；波導功分器給每個子陣饋電。采用金屬塊加載波導窄邊橫縫作為波導駐波線陣的輻射單元，滿足作為駐波陣列天線子陣單元大電導要求，實現(xiàn)了陣列天線極化方向與波導饋線軸線平行的輻射特性，同時波導駐波線陣可以作為大角度相掃陣列天線單元使用。

技術研發(fā)人員：王果宏,趙迎超,李玉宇,劉衍,閆云濤,陳金龍,衛(wèi)學新
受保護的技術使用者：西安電子工程研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6