一种用于脊波导缝隙天线阵的脊波导功分器的制造方法
【技术领域】
[〇〇〇1] 本实用新型涉及脊波导缝隙阵的功分合成网络，尤其是指在双极化脊波导缝隙阵中的应用。本实用新型可以广泛应用于脊波导缝隙天线阵的合成网络，特别是针对空间紧凑、端口功分比大的脊波导合成网络。
【背景技术】
[0002]波导缝隙天线由于效率高、结构强度好等优点，被广泛应用于雷达和各种通信领域。随着对特征提取的要求越来越高，以及频率资源紧张对通信带宽的限制，双极化天线的需求正越来越普遍，双极化波导缝隙天线得到了广泛的应用。但是，在一些对双极化天线阵的尺寸、重量等有严格限制要求的场合，传统的矩形波导双极化天线丧失了使用价值。单脊波导的横截面尺寸与同频段的标准矩形波导相比，压缩了 5倍以上，有效减小了占用的空间和自身的重量，因此，脊波导双极化缝隙阵列天线得到了大量的应用。
[0003]由于脊波导结构尺寸的缩小和自身形状的不对称性，脊波导双极化天线阵的合成网络复杂性也相应的大大增加，特别在毫米波波段，脊波导合成网络的尺寸更小，这给加工带来了一定的难度。在同一层的脊波导合成网络中，脊波导的电场主要集中在脊和金属壁之间，同一层的变化是连续的，关于脊波导功分器的相关资料比较少，我们尝试对于一分二的脊波导功分器，采用类似于矩形波导功分器的设计方法，通过在脊波导功分器T型位置两个端口公共壁上加金属膜片来获得馈电口匹配，调整该金属膜片的大小和位置，还可以在一定程度上获得不同的端口功分比，但是这种设计的手段能调节的端口功分比十分有限，加上在实际加工中受限于铣刀的大小、加工精度、功率容量等要求，金属膜片与T型位置金属壁之间缝隙也不可能无限缩小，特别在毫米波波段，这种影响将更加突出。
[0004]综上所述，脊波导双极化缝隙天线有诸多应用背景和应用优势，相应的，脊波导双极化缝隙天线的合成网络复杂性也大大增加，针对脊波导功分器，通过调整脊波导功分器T型位置膜片的大小和位置，来获得两端口间不同功分比的能力十分有限，无法实现双端口大功分比的要求，因而无法满足有特殊幅度加权要求的毫米波脊波导双极化缝隙阵，所以迫切需要一种新型的脊波导功分器，在空间结构和加工工艺限制的前提下，实现大功分比的信号输出。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是针对脊波导双极化缝隙天线阵合成网络的设计，提供的一种用于脊波导缝隙天线阵的脊波导功分器。
[0006]—种用于脊波导缝隙天线阵的脊波导功分器，所述脊波导功分器为单脊波导功分器，具有馈电口 3、第一分端口 4和第二分端口 5,其中馈电口 3位于一侧，所述第一分端口4和第二分端口 5并列位于另一侧；
[0007] 馈电口 3的脊的内端、第一分端口 4的脊的内端和第二分端口 5的脊的内端之间由T形块2. 3连接，其中T形块2. 3的顶部两端分别连接第一分端口 4的脊的内端和第二分端口 5的脊的内端，T形块2. 3的底端连接馈电口 3的脊的内端；
[0008]与Τ形块2. 3的顶部对应的脊波导功分器的共公内壁上设有金属膜片2. 1 ;
[0009]所述第一分端口 4和第二分端口 5的功分比为4:1以上，传输效率为99. 9%以上。
[0010]所述Τ形块2. 3的顶部为变换段2. 2,连接第一分端口 4的脊的变换段的宽度小于馈电口 3的脊的宽度、高度小于馈电口 3的脊的高度。
[〇〇11]所述金属膜片2. 1向Τ形块2. 3的顶部一侧凸出，并偏向第一分端口 4 一侧，金属膜片2.1横截面为矩形。
[0012]本实用新型的有益技术效果体现在以下几个方面：
[〇〇13]1.本实用新型的新型脊波导功分器，在空间尺寸十分有限的条件下，可以实现双端口间4:1以上的功分比，解决了脊波导双极化缝隙阵中合成网络设计中的一大难题，实现了脊波导双极化天线中功分网络多样性加权的要求，非常适合在各种脊波导合成网络中进行布局和延伸。
[0014]2.本实用新型的新型脊波导功分器，结构简单加工容易，非常适合分层加工技术操作。
[0015]3.本实用新型的新型脊波导功分器，匹配良好，传输效率高，带内波动小，实施例1中（工作频率34. 5Ghz?35. 5Ghz)幅度波动小于±0. ldB，实施例2中（工作频率
17.3Ghz ?17. 8Ghz)幅度波动小于 ±0. ldB。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型结构示意图；
[0017]图2为本实用新型去除一侧盖板1的剖视图；
[0018]图3为图2主要尺寸的标注图；
[0019]图4为图2馈电口 3的横截面的结构尺寸图；
[0020]图5为图2的俯视图；
[0021]图6为本实用新型所述的新型脊波导功分器实施例1馈电口 3的驻波图；
[0022]图7为本实用新型所述的新型脊波导功分器实施例1的端口 4和端口 5的传输系数图；
[0023]图8为本实用新型所述的新型脊波导功分器实施例2馈电口 3的驻波图；
[0024]图9为本实用新型所述的新型脊波导功分器实施例2的端口 4和端口 5的传输系数图。
[0025]图1-5中序号：盖板1、金属膜片2. 1、变换段2.2、T形块2. 3、馈电口 3、第一分端口 4、第二分端口 5。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。
[0027]实施例1
[0028]本实施例用于脊波导缝隙天线阵的脊波导功分器的中心工作频率为35Ghz，带内工作频率为34. 5Ghz?35. 5Ghz。
[0029]参见图1，用于脊波导缝隙天线阵的脊波导功分器为单脊波导功分器，具有馈电口3、第一分端口 4和第二分端口 5,其中馈电口 3位于一侧，所述第一分端口 4和第二分端口5并列位于另一侧。
[0030]参见图2,馈电口 3的脊的内端、第一分端口 4的脊的内端和第二分端口 5的脊的内端之间由T形块2. 3连接，其中T形块2. 3的顶部两端分别连接第一分端口 4的脊的内端和第二分端口 5的脊的内端，T形块2. 3的底端连接馈电口 3的脊的内端；T形块2. 3的顶部为变换段2. 2,连接第一分端口 4的脊的变换段的宽度小于馈电口 3的脊的宽度、高度小于馈电口 3的脊的高度。与T形块2. 3的顶部对应的脊波导功分器的共公内壁上设有金属膜片2. 1，金属膜片2. 1向T形块2. 3的顶部一侧凸出，并偏向第一分端口 4,金属膜片2.1横截面为矩形。
[0031]除变换段和过渡处除外，脊波导功分器的金属壁厚均为0. 6mm。
[0032]参见图3和图5，T型块2. 3中间变换段的金属壁厚Tb=0. 7mm，靠近第一分端口4的变换段2. 2比脊高低Th=0. 5mm，距离馈电口 3的单脊边缘长度为Te=0. 7m，T型块2. 3的外侧两边变换段Tf和Tg长度分别为2. 1mm和2. 2mm，T型块2. 3的内侧其中一边的变换段长度Tk=2mm。金属膜片2. 1的高度与脊波导单脊高度一致，长度Ta和宽度Td分别为
2.25mm和0. 2mm，金属膜片2. 1距离第二分端口 5的金属壁长度Tc=l. 05mm，第一分端口 4和第二分端口 5的金属壁之间的间距Tl=3. 4mm。
[0033]参见图4,脊波导功分器的馈电口 3横截面结构尺寸图，该脊波导为非标结构，脊波导横截面长Ra=3mm，横截面高Rb=2mm，脊宽Rw=l. 4mm，脊高Rh=l. 3mm〇
[0034]参见图6和图7,为本实用新型所述的新型脊波导功分器的馈电口 3的驻波图和第一分端口 4和第二分端口 5的传输系数图，由结果可知，实现了很高的传输效率和很低的反射参数，带内波动非常小。
[0035]第一分端口 4和第二分端口 5的功分比为4:1以上，传输效率为99. 9%以上。
[0036]实施例2
[0037]本实施例的中心工作频率为17. 6Ghz，带内工作频率为17. 3Ghz~17. 8Ghz。
[0038]本实施例的结构同实施例1，主要结构图参见图1~图5,脊波导横截面长Ra=6mm，横截面高Rb=4mm，脊宽Rw=2. 8mm，脊高Rh=2. 6mm。T型块2. 3中间变换段的金属壁厚Tb=l. 4mm，靠近第一分端口 4的变换段2. 2比脊高低Th=l. 1mm，距离馈电口 3的单脊边缘长度为Te=l. 4m，T型块2. 3的外侧两边变换段Tf和Tg长度分别为4. 2mm和4. 4mm，其中一边的变换段长度Tk=4mm。Ta和Td分别为4. 5mm和0. 3mm，金属膜片2. 1距离第二分端口 5的金属壁长度Tc=2. 225mm，第一分端口 4和第二分端口 5的金属壁之间的间距Tl=9. 2mm。
[0039]参见图8和图9,为本实施例的馈电口 3的驻波图和第一分端口 4和第二分端口 5的传输系数图，由结果可知，实现了很高的传输效率和很低的反射参数，带内波动非常小。
【主权项】
1.一种用于脊波导缝隙天线阵的脊波导功分器，其特征在于:所述脊波导功分器为单脊波导功分器，具有馈电口(3)、第一分端口(4)和第二分端口(5)，其中馈电口(3)位于一侦牝所述第一分端口(4)和第二分端口(5)并列位于另一侧； 馈电口(3)的脊的内端、第一分端口(4)的脊的内端和第二分端口(5)的脊的内端之间由T形块(2.3)连接，其中T形块(2.3)的顶部两端分别连接第一分端口(4)的脊的内端和第二分端口(5)的脊的内端，T形块(2.3)的底端连接馈电口(3)的脊的内端； 与T形块(2.3)的顶部对应的脊波导功分器的共公内壁上设有金属膜片(2.1); 所述第一分端口(4)和第二分端口(5)的功分比为4:1以上，传输效率为99.9%以上。2.根据权利要求1所述的一种用于脊波导缝隙天线阵的脊波导功分器，其特征在于:所述T形块(2.3)的顶部为变换段(2.2)，连接第一分端口(4)的脊的变换段的宽度小于馈电口(3)的脊的宽度、高度小于馈电口(3)的脊的高度。3.根据权利要求1所述的一种用于脊波导缝隙天线阵的脊波导功分器，其特征在于:所述金属膜片(2.1)向T形块(2.3)的顶部一侧凸出，并偏向第一分端口(4) 一侧，金属膜片(2.1)横截面为矩形。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于脊波导缝隙天线阵的脊波导功分器。本脊波导功分器为单脊波导功分器，具有馈电口、第一分端口和第二分端口，其中馈电口位于一侧，第一分端口和第二分端口并列位于另一侧；馈电口的脊的内端、第一分端口的脊的内端和第二分端口的脊的内端之间由T形块连接，与T形块的顶部对应的脊波导功分器的共公内壁上设有金属膜片；本实用新型在空间尺寸十分有限的条件下，可以实现双端口间4:1以上的功分比，传输效率在99.9%以上，解决了脊波导双极化缝隙阵中合成网络设计中的一大难题，实现了脊波导双极化天线中功分网络多样性加权的要求，非常适合在各种脊波导合成网络中进行布局和延伸。
【IPC分类】H01P5/12
【公开号】CN205069833
【申请号】CN201520688241
【发明人】赵继明, 胡卫东, 吴文娟, 季宏红, 朱小三
【申请人】安徽四创电子股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月8日