抑制雙極化波導縫陣天線交叉極化的微波吸收結(jié)構(gòu)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及微波技術領域，特別是涉及共口徑雙極化波導縫陣天線
【背景技術】
[0002]機載SAR雷達使用高功率、低損耗的共口徑雙極化波導縫陣天線技術，不僅減小了天線的裝載空間，而且增加了信息量，提高識別目標的準確度。但是雙極化技術的應用通常要求天線具有較低的交叉極化電平來保證兩種信號之間具有較高的隔離度，對于傳統(tǒng)的共口徑雙極化波導縫陣天線而言，這項指標離要求相差甚遠。
[0003]汪偉，金劍等在2005年5月《微波學報》上發(fā)表的題為“寬頻帶膜片激勵波導窄邊非傾斜縫隙陣天線”文章中將波導窄邊傾斜縫改為非傾斜縫，對交叉極化有所改善；宋國棟，李建新等在2010年《ANSYS 2010中國用戶大會優(yōu)秀論文》上發(fā)表的題為“新型雙極化波導縫隙天線研究”文章中進一步將寬邊縫隙陣的對稱脊波導改為非對稱的脊波導，對兩種交叉極化都有顯著的改進。但是上述的結(jié)果都是相對于大型陣列而言的，大型陣列相鄰單元的輻射功率差別不大，相鄰單元的交叉極化可以相互抵消，再通過鏡像對稱的功分網(wǎng)絡可以顯著地改善交叉極化電平，但是當天線陣列的線陣單元數(shù)較少時，特別是當每種極化波導縫陣的線陣只有三個單元時，線陣中相鄰單元的輻射功率差別較大，不能成對抵消，這樣，共口徑雙極化波導縫陣天線的交叉極化電平就很難達到所要求的水平。
[0004]史永康、丁曉磊等在2011年第3期《遙測遙控》上發(fā)表的題為“窄邊波導縫隙行波天線抑制交叉極化的新方法”文章中總結(jié)了三種傳統(tǒng)的抑制交叉極化的方法:第一種是在天線口面前方加裝平行柵網(wǎng)，第二種是直接在縫陣上加裝平行隔板，第三種是在天線單元間構(gòu)建扼流槽。文中說明了這些加裝方法都會抬高副瓣，影響主極化的輻射，并提出了一個新方法，即通過調(diào)整天線與地板的間距，使得交叉極化反射波與直射波相消，交叉極化電平可降低6dB，但是該方法適用于窄帶的窄邊縫陣，而且縫陣到天線地板之間的距離太大，明顯增加了天線的厚度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了抑制雙極化波導縫陣天線交叉極化的微波吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于，長方體的長度等于水平極化波導寬邊縫陣I的單元數(shù)乘以半個波導波長；長方體的寬度小于垂直極化波導窄邊縫陣2的縫隙到水平極化波導寬邊縫陣I上表面的距離，長方體的厚度為在工作頻帶內(nèi)的0.01至0.05個波長，長方體上面每隔半個波導波長剪去一個小長方體狀的凹口，所剪去的凹口輪廓比波導窄邊縫的輪廓大0.02至0.04個波長。
[0006]本發(fā)明提供了抑制雙極化波導縫陣天線交叉極化的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]2.1、微波吸收結(jié)構(gòu)3的材料選取:微波吸收結(jié)構(gòu)3材料的厚度為在工作頻帶內(nèi)的
0.01至0.05個波長，反射率在-1OdB以下；
[0008]2.2、微波吸收結(jié)構(gòu)3的初次裁剪:微波吸收結(jié)構(gòu)3被裁剪成多條長方體，其數(shù)目等于垂直極化波導窄邊縫陣2條數(shù)的2倍，每條長方體的長度等于垂直極化波導窄邊縫陣2的單元數(shù)乘以半個波導波長；每條長方體的寬度小于垂直極化波導窄邊縫陣2的縫隙到水平極化波導寬邊縫陣I上表面的距離，厚度為微波吸收結(jié)構(gòu)3材料本身的厚度；
[0009]2.3、微波吸收結(jié)構(gòu)3的再次裁剪:在初次裁剪后的每條長方體上面每隔半個波導波長剪去一個小長方體狀的凹口，所剪去的凹口內(nèi)壁距離波導窄邊縫為0.02至0.04個波長;
[0010]2.4、微波吸收結(jié)構(gòu)3的粘貼:將再次裁剪后的長方體的較寬的一面粘貼在垂直極化波導窄邊縫陣2的每條子陣波導兩側(cè)波導壁上，并且長方體較窄的一面粘貼在水平極化寬邊縫陣波導上表面上。
[0011]將微波吸收材料裁剪成合適的形狀粘貼在天線表面適當?shù)奈恢蒙希軌蝻@著地抑制雙極化天線的交叉極化，而對主極化增益影響較小，對天線的其他性能指標影響較小，頻帶較寬。而且該方法是簡單的后處理的方法，不需要復雜的波導內(nèi)部設計，通過調(diào)整微波吸收結(jié)構(gòu)的寬度和厚度，能夠?qū)崿F(xiàn)滿足使用要求的增益和交叉極化電平。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明微波吸收結(jié)構(gòu)3的立體圖
[0013]圖2為本發(fā)明微波吸收結(jié)構(gòu)3粘貼在共口徑雙極化波導縫陣天線所處位置的立體圖。
[0014]圖3為圖2的正視圖。
[0015]圖4為圖2的側(cè)視圖。
[0016]圖5為實施例中水平極化波導寬邊縫陣I在9.6GHz時的主極化和交叉極化方向圖。
[0017]圖6為實施例中水平極化波導寬邊縫陣I在8.95GHz時的主極化和交叉極化方向圖。
[0018]圖7為實施例中水平極化波導寬邊縫陣I在10.25GHz時的主極化和交叉極化方向圖。
[0019]圖8為實施例中垂直極化波導窄邊縫陣2在9.6GHz時的主極化和交叉極化方向圖。
[0020]圖9為實施例中垂直極化波導窄邊縫陣2在8.95GHz時的主極化和交叉極化方向圖。
[0021]圖10為實施例中垂直極化波導窄邊縫陣2在10.25GHz時的主極化和交叉極化方向圖。
【具體實施方式】
[0022]下面對本發(fā)明做進一步詳細說明。參見圖1至圖4，
[0023]抑制雙極化波導縫陣天線交叉極化的微波吸收結(jié)構(gòu)，，長方體的長度等于水平極化波導寬邊縫陣I的單元數(shù)乘以半個波導波長；長方體的寬度小于垂直極化波導窄邊縫陣2的縫隙到水平極化波導寬邊縫陣I上表面的距離，長方體的厚度為在工作頻帶內(nèi)的0.01至0.05個波長，長方體上面每隔半個波導波長剪去一個小長方體狀的凹口，所剪去的凹口輪廓比波導窄邊縫的輪廓大0.02至0.04個波長。
[0024]抑制雙極化波導縫陣天線交叉極化的方法，包括以下步驟:
[0025]2.1、微波吸收結(jié)構(gòu)3的材料選取:微波吸收結(jié)構(gòu)3材料的厚度為在工作頻帶內(nèi)的
0.01至0.05個波長，反射率在-1OdB以下；
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