底面波导壁上纵向直缝隙沿波导管中心线两侧交错偏置。4个底面波导壁上纵向直缝隙偏置量相同，缝长相同，4个横向直缝隙的长度相同。纵向直缝隙和横向直缝隙的中心位于“L”形波导管同一横截面。4个纵向直缝隙及4个横向直缝隙沿“L”形波导管纵向等间距排列，间距为d。
[0072]“L”形波导管的一个端5为馈电激励端;另一端6为金属短路面，短路面距其最近缝中心距离0.25中心频率波导波长。
[0073]具体参数的确定如下:
[0074]“L”形波导管的底面宽边a为20mm，两侧肩膀波导壁的高度ah为6mm，上面宽度b为6mm，头部高度bh为5mm。对称倾斜缝隙的波导壁外侧L2为6.19mm，两侧肩膀波导壁上倾斜缝长度LI为16.7mm，偏置Xs为I.5mm，缝宽度Ws均为2mm。相邻缝沿波导纵向间距d为25mm。短路面距离最后一个单元中心12.5mm。
[0075]图6是图1中4单元天线实施例中心频率轴比曲线，法向波束轴比小于0.4dB，垂直于线阵方向切面，在±40°范围内轴比小于3dB。图7是图1中4单元天线实施例中轴比随频变化率响应曲线，在频率8.6GHz?10.6GHz带宽内轴比小于3dB。图8是图1中4单元天线实施例中心频率辐射方向图及其交叉极化，该天线阵交叉极化电平低于主极化32dB以上。
[0076]本发明实施例的天线通过扩展可以实现图9和图10示出的不同天线阵。例如，波导管的两个终端短路，在线阵的中间采用同轴线9馈电激励，构成图9所示的中馈圆极化驻波平面阵。波导管的一端作为输入口，而另一端连接匹配负载8，则构成图10所示的圆极化行波平面阵。
[0077]本发明实施例提供的一种宽带圆极化波导缝隙天线，解决了圆极化波导天线的缺点，采用在波导管(L形截面金属管)上同时横向直缝隙和纵向直缝隙的方式实现圆极化，结构简单，通过多个单元串联，很容易实现圆极化行波阵或圆极化驻波阵。其有益技术效果体现在以下几个方面:
[0078]1.采用“L”形波导管的靠背波导壁上开横向直缝隙和底面波导壁上开纵向直缝隙实现圆极化，结构简单、易于加工、重量轻；
[0079 ] 2.通过选择L形波导管的靠背在波导管的左侧或右侧，可以方便地得到左旋圆极化或者右旋圆极化天线单元；
[0080]3.通过金属波导管终端短路或者连接匹配负载，可以实现圆极化驻波天线或圆极化行波天线；
[0081]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种圆极化波导缝隙天线，其包括金属波导管(I)，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;其特征在于: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)，同排上的靠背波导壁(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；同排上的纵向直缝隙(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管(I)呈“L”的形同一横截面内。2.如权利要求1所述的圆极化波导缝隙天线，其特征在于，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。3.如权利要求2所述的圆极化波导缝隙天线，其特征在于，金属波导管(I)满足以下条件: 金属波导管(I)的底面波导壁的宽度(a)小于0.7波长； 靠背波导壁(10)的宽度(b)小于0.35波长； 金属波导管(I)的底面波导壁的高度(ah)小于0.5波长； 靠背波导壁(10)的高度(bh)为0.25波长。4.如权利要求1所述的圆极化波导缝隙天线，其特征在于，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。5.如权利要求1所述的圆极化波导缝隙天线，其特征在于，金属波导管(I)上的若干纵向直缝隙(2)等间距设置，若干成对的横向直缝隙(3)等间距设置，且相邻两对横向直缝隙(3)的间隔长度与相邻两个纵向直缝隙(2)的间隔长度相同。6.如权利要求1中任一项所述的圆极化波导缝隙天线，其特征在于，金属波导管(I)的材料为金属材料，或为表面镀金属的复合材料。7.—种圆极化波导缝隙天线的设计方法，用于设计权利要求1至6中任一项所述的圆极化波导缝隙天线，其特征在于，包括: 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(I)的截面尺寸； 根据截面尺寸确定金属波导管(I)上纵向直缝隙(2)和横向直缝隙(3)的设置参数； 根据所述截面尺寸和所述设置参数制造圆极化波导缝隙天线。8.如权利要求7所述的圆极化波导缝隙天线的设计方法，其特征在于，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(I)的截面尺寸包括: 金属波导管(I)的底面波导壁的宽度(a)小于0.7波长； 靠背波导壁(10)的宽度(b)小于0.35波长； 金属波导管(I)的底面波导壁的高度(ah)小于0.5波长； 靠背波导壁(10)的高度(bh)为0.25波长。9.如权利要求8所述的圆极化波导缝隙天线的设计方法，其特征在于，根据截面尺寸确定金属波导管(I)上纵向直缝隙(2)的设置参数包括: 纵向直缝隙(2)的长度Ls由下式确定:Ls = 0.45λ0 ； 纵向直缝隙(2)的宽度Ws由下式确定:0.1λο< Ws < 0.125λ0。10.如权利要求8所述的圆极化波导缝隙天线的设计方法，其特征在于，根据截面尺寸确定金属波导管(I)上横向直缝隙(3)的设置参数包括: 在对称倾斜缝隙中:L2 ^ bh，LI = b+2*t，缝隙尺寸总长度Ll+L2*2为0.45λ0，其中，位于上L形波导靠背波导壁(10)顶面上的缝隙长度为LI，位于L形波导靠背波导壁(10)两侧金属壁的长为L2。
【专利摘要】本发明公开了一种圆极化波导缝隙天线及其设计方法。圆极化波导缝隙天线包括为中空金属波导管的金属波导管，在沿金属波导管延伸方向的同一侧面上设有平行的两排靠背波导壁，同排上的靠背波导壁间隔设置。每个靠背波导壁上开设有一对横向直缝隙，每对横向直缝隙切割入靠背波导壁两侧的波导壁。在同排的靠背波导壁上，相邻两个靠背波导壁之间开设有一个纵向直缝隙，两排纵向直缝隙偏离金属波导管的中心线。同排上、或两排之间的纵向直缝隙与成对的横向直缝隙均间隔设置。两排纵向直缝隙的中心和相应一对的横向直缝隙的中心处于金属波导管呈“L”的形同一横截面内。本发明还供开圆极化波导缝隙天线的设计方法。
【IPC分类】H01Q21/00, H01Q13/22
【公开号】CN105633587
【申请号】CN201610052970
【发明人】张洪涛, 汪伟, 金谋平, 邹永庆, 孙立春, 郑治
【申请人】中国电子科技集团公司第三十八研究所
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月25日