中心频率轴比曲线；
[0042]图7为本发明四个单元天线的轴比-频率曲线；
[0043]图8为本发明四个单元天线的中心频率方向图曲线；
[0044]图9为本发明8X8单元的圆极化波导缝隙驻波天线阵结构示意图；
[0045]图10为本发明8X8单元的圆极化波导缝隙行波天线阵结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0047]基于现有技术中天线结构较为复杂、且工作效率较低，无法满足日益发展的通信和雷达系统的要求的问题，本发明实施例提供了一种圆极化波导缝隙天线和该天线的设计方法，其中，该圆极化波导缝隙天线的结构示意如图1及图2所示，包括:金属波导管1、纵向直缝隙2和横向缝隙3。金属波导管I为横截面呈“L”形中空的金属波导管，金属波导管I上设有多个纵向直缝隙2和多个横向直缝隙3;金属波导管I的一端5为天线输入口，另一端6设置为封闭短路或接匹配负载，以构成圆极化波导缝隙天线的主体构架。
[0048]金属波导管I的管壁上开设有若干纵向直缝隙2、和若干纵向直缝隙2相对应且均为对称倾斜缝隙的若干成对的横向直缝隙3。若干纵向直缝隙2相互平行且沿平行于金属波导管I的延伸方向设置，若干成对的横向直缝隙3相互平行且沿垂直于金属波导管I的延伸方向设置。金属波导管I为中空金属波导管，且在沿金属波导管I延伸方向的同一侧面上设有平行的两排靠背波导壁10，每排上的靠背波导壁10间隔设置。每个靠背波导壁10上开设有一对横向直缝隙3，每对横向直缝隙3切割入靠背波导壁1两侧的波导壁。在同排的靠背波导壁10上，相邻两个靠背波导壁10之间开设有一个纵向直缝隙2，两排纵向直缝隙2偏离金属波导管I的中心线。每排上的纵向直缝隙2与成对的横向直缝隙3间隔设置，两排之间的纵向直缝隙2与成对的横向直缝隙3也间隔设置。两排纵向直缝隙2的中心和相应一对的横向直缝隙3的中心处于金属波导I呈“L”的形同一横截面内。
[0049]本发明实施例中，两排靠背波导壁10之间也交错设置，使在具有靠背波导壁10的位置，金属波导管I的横截面呈“L”形。在金属波导管I上设置了纵向直缝隙2和横向直缝隙3，通过在L形中空的金属波导管I上设置纵向直缝隙2和横向直缝隙3，构造了具备优点的圆极化波导缝隙天线，该天线结构简单且工作效率较高，解决了现有技术中天线结构较为复杂、且工作效率较低，无法满足日益发展的通信和雷达系统需求的问题。
[0050]如图1和3所示，设置时，纵向直缝隙2和横向直缝隙3开在金属波导管I的管壁上；纵向直缝隙2开在金属波导管I底面的金属壁上，沿金属波导管I纵向排列，且偏离波导管中心线;横向直缝隙3为开在金属波导管I的靠背波导壁上的横向直缝隙对，且切割入两侧的波导壁;纵向直缝隙2的中心和横向直缝隙3的中心处于“ L”形金属波导管I的同一横截面内。
[0051]金属波导管I上的多个纵向直缝隙2等间距设置，多个横向直缝隙3等间距设置，且每两个纵向直缝隙2间隔的长度与每两个横向直缝隙3间隔的长度相同。
[0052]实施过程中，根据频率范围、结构限制的空间范围和最低频率下的主模传输要求确定金属波导管的截面尺寸可以包括如下过程:
[0053]根据频率范围、结构限制的空间范围和最低频率下的主模传输要求确定金属波导管的截面尺寸包括:所述“L”形金属波导管底面宽度a小于0.7波长;所述“L”形金属波导管上面宽度b小于0.35波长;所述“L”形金属波导管地面波导壁的高度ah小于0.5波长;所述“L”形金属波导管靠背的高度bh为0.25波长。
[0054]根据截面尺寸确定所述金属波导管上纵向直缝隙的设置参数包括:所述纵向直缝隙长度Ls由下式确定:Ls = 0.45λ0 ；所述纵向直缝隙宽度Ws由下式确定:0.1λο< Ws < 0.125
λθο
[0055]根据截面尺寸确定所述金属波导管上横向直缝隙的设置参数包括:在横向直缝隙中:L2 < bh，Ll = b+2*t，横向直缝隙尺寸总长度Ll+L2*2为0.45λο，其中，位于上L形波导靠背顶面波导壁上的缝隙长度为LI，位于L形波导靠背波导壁两侧金属壁的长为L2。
[0056]优选实施例
[0057]如图1所示，本发明实施例提供了一种结构简单的宽带圆极化波导缝隙天线，该圆极化波导缝隙天线既可以为驻波天线，又可以为行波天线。该方案是在“L”形波导管的金属壁上开两个辐射缝，以实现圆极化辐射单元，其具有结构简单、易于加工的优点。技术方案如下:
[0058]L形波导缝隙圆极化天线，包括金属波导管I，金属波导管I上设有等间距两个以上细长的纵向直缝隙2和横向直缝隙3，所述的金属波导管I的横截面呈“L”形中空的金属波导管;所述的金属波导管I一端为天线输入口、另一端封闭短路或接匹配负载，构成圆极化波导缝隙驻波天线或圆极化波导缝隙行波天线。
[0059]其中，波导管I的材料可以为金属材料，也可以为镀金属的复合材料，纵向直缝隙2和横向直缝隙3开在金属波导管I的管壁上；纵向直缝隙2开在金属波导管I底面的金属壁上，沿金属波导管I纵向排列，且偏离波导管中心线;横向直缝隙3开在所述金属波导管靠背的波导壁上，且切割入两侧的波导壁;纵向直缝隙2的中心和横向直缝隙3的中心处于“L”形波导管的同一横截面内。
[0060]下面结合附图对本发明实施例的上述方案作进一步说明。
[0061]如图2所示，“L”形波导管的口径尺寸底边宽度为a，上面宽度为b，底面波导壁的高度为ah，靠背波导壁的高度为bh，金属壁厚为t;如图2所示，纵向直缝隙长度为Ls，宽度Ws，偏离中心线Xs;横向直缝隙宽度也为Ws，位于上L形波导靠背顶面的长度为LI，如图4所示，位于靠背波导壁两侧的长为L2。
[0062]具体设计时，给出一定的天线阵指标，一般圆极化天线指标为:工作频率、轴比、波束宽度、副瓣电平以及结构要求，下面将说明如何根据指标要求由本发明所述的天线来设计圆极化天线阵。
[0063]假设给定的频率范围为fi—fh，其中fI为最低频率，fh为最高频率，f O是中心频率。
[0064]具体的参数确定如下:
[0065]如图5所示，根据频率范围、结构限制的空间范围以及最低频率&下主模传输要求，确定波导管的截面尺寸。
[0066]波导管底面宽度a小于0.7波长;波导管上面宽度b小于0.35波长;波导管底面波导壁的高度ah小于0.5波长;波导靠背的高度bh为0.25波长；
[0067]金属波导管壁厚度t以加工能力确定，优选为1.0mm。
[0068]上述纵向直缝隙长度由下式确定:Ls = 0.45λο;宽度由下式确定:0.K0.125λθο
[0069]上述横向直缝隙中丄2<汕儿1 =匕+2料，缝隙尺寸总长度11+1^*2为0.45人()。上述缝隙的长度和偏置Xs以两个缝隙对导纳值相等且四个缝隙之和为I作为设计准则，该参数的计算方法为本专业设计人员所熟知，此处不再赘述。
[0070]下面提供一具体实例对上述设置进行说明。
[0071]如图6所示，按均匀分布的X波段的4单元圆极化波导驻波天线阵，中心频率为10GHz，均匀分布。本天线阵在单根“L”形波导管上有4个单元，S卩4个L形波导管底面波导壁上纵向直缝隙和4个L形波导靠背波导壁上横向直缝隙。相邻