一种波导微带共口径天线制造技术

本发明专利技术属于天线领域，更具体地，是一种由波导天线与微带天线构成的共口径天线，包括波导天线、微带天线和反射底板，微带天线与波导天线分别固定在反射底板的上侧和下侧，所述反射底板上设有波导天线辐射缝隙。多个波导微带共口径天线单元并排组合成天线阵列。本发明专利技术的共口径天线采用脊波导裂缝天线和微带天线构成共口径天线，反射底板开有扼流槽，微带天线采用背靠背同轴馈电方式，消除了波导天线与微带天线间的不良影响，解决了集成馈电问题，共口径天线的合理布局设计实现了宽频宽角扫描能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线领域，更具体地，是一种由波导天线与微带天线构成的共口径天线。
技术介绍
随着对天线要求的不断提高，高集成性、宽频宽角扫描天线是天线工程应用的重要发展方向。共口径天线是将两种或两种以上的天线集成到同一口径上，可有效降低天线占用面积，具有高度集成性，特别适用于面积受限的设备平台。传统的共口径天线是将两种相同体制的天线集成到一起(如波导天线与波导天线共口径、微带天线与微带天线共口径)。将波导天线和微带天线集成到一起则极具挑战，微带天线和波导天线间的相互不良影响及两种天线的集成设计是难点。通过对共口径天线的精心设计和合理布局，本专利技术将波导天线和微带天线高度集成到同一口径上，消除了两天线间的相互不良影响，设计的共口径天线具备宽频宽角扫描能力，可用于工程应用。
技术实现思路
本专利技术的所要解决的技术问题在于提出一种波导微带共口径天线，解决共口径对波导天线与微带天线带来的不良影响和集成馈电问题，同时实现了共口径天线宽频宽角扫描。本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种波导微带共口径天线单元，包括波导天线、微带天线和反射底板，微带天线与波导天线分别固定在反射底板的上侧和下侧，所述反射底板上设有波导天线辐射缝隙。所述反射底板为长条状，所述微带天线沿反射底板长度方向并排布设有两行，各微带天线的介质板与反射底板的板面垂直，并与反射底板的长度方向平行；且两行微带天线的的辐射器彼此相背设置。沿垂直于反射底板的方向看，波导天线和波导天线辐射缝隙均位于两行微带天线中间。所述波导天线辐射缝隙为长条形孔，波导天线辐射缝隙沿反射底板长度方向布设有两行，且两行波导天线辐射缝隙相互交错布置。所述的微带天线由矩形介质板和其两表面的金属图形组成，微带天线的辐射器呈“元”字状，位于介质板的一个表面上；馈电线呈T形，位于介质板的另一表面中下部；所述介质板上设有用于导通馈电线和辐射器的金属通孔。所述的“元”字状辐射器的“元”字第二横线中部有一向下开口缝隙，该缝隙将辐射器分成左右两个辐射振子；金属通孔位于T形馈电线的上端，连通馈电线和辐射器的一个辐射振子。所述波导天线由位于上部的脊波导裂缝天线和下部的脊波导变换器构成，二者由两个波导连接器连通；波导天线馈电端口位于脊波导变换器中心。所述的脊波导裂缝天线分为两段，每段脊波导裂缝天线分别通过一个波导连接器与下部的脊波导变换器连通。所述的反射底板上开有矩形安装槽和馈电槽用于微带天线的安装和馈电，反射底板两端设有向下的凹槽作为扼流槽。一种由所述波导微带共口径天线单元组合而成的波导微带共口径天线阵列，所述天线阵列由多个波导微带共口径天线单元并排组合而成，各波导微带共口径天线单元相互平行且两段相互平齐。本专利技术的优点在于：本专利技术的共口径天线采用脊波导裂缝天线和微带天线构成共口径天线，反射底板开有扼流槽，微带天线采用背靠背同轴馈电方式，消除了波导天线与微带天线间的不良影响，解决了集成馈电问题，共口径天线的合理布局设计实现了宽频宽角扫描能力。附图说明图1为本专利技术的主视图；图2是本专利技术的俯视图；图3是本专利技术的侧视图；图4是本专利技术的微带天线的结构示意图；图5至图11是本专利技术实施例1的各参数波形图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术进行详细的描述。如图1至图4所示，一种波导微带共口径天线单元，包括波导天线11、微带天线12和反射底板10，微带天线12与波导天线11分别固定在反射底板10的上侧和下侧，所述反射底板10上设有波导天线辐射缝隙101。所述的波导天线11和反射底板10由金属材料构成，材料可选择铜或者铝，可做抗氧化、镀金等表面处理。对于波导天线11，应保证波导内壁的参数指标要求，对金属反射底板10，应保证反射面的参数指标要求。优选的，所述反射底板10为长条状，所述微带天线12沿反射底板10长度方向并排布设有两行，各微带天线12的介质板121与反射底板10的板面垂直，并与反射底板10的长度方向平行；且两行微带天线12的的辐射器122彼此相背设置。优选的，沿垂直于反射底板10的方向看，波导天线11和波导天线辐射缝隙101均位于两行微带天线12中间。优选的，所述波导天线辐射缝隙101为长条形孔，波导天线辐射缝隙101沿反射底板10长度方向布设有两行，且两行波导天线辐射缝隙101相互交错布置。优选的，所述的微带天线12由矩形介质板121和其两表面的金属图形组成，微带天线12的辐射器122呈“元”字状，位于介质板121的一个表面上；馈电线123呈T形，位于介质板121的另一表面中下部；所述介质板121上设有用于导通馈电线123和辐射器122的金属通孔124。所述微带天线12可采用双面覆铜板加工制备优选的，所述的“元”字状辐射器122的“元”字第二横线中部有一向下开口缝隙，该缝隙将辐射器122分成左右两个辐射振子；金属通孔124位于T形馈电线123的上端，连通馈电线123和辐射器122的一个辐射振子。优选的，所述波导天线11由位于上部的脊波导裂缝天线111和下部的脊波导变换器112构成，二者由两个波导连接器113连通；波导天线馈电端口114位于脊波导变换器112中心。优选的，所述的脊波导裂缝天线111分为两段，每段脊波导裂缝天线111分别通过一个波导连接器113与下部的脊波导变换器112连通。优选的，所述的反射底板10上开有矩形安装槽和馈电槽用于微带天线12的安装和馈电，反射底板10两端设有向下的凹槽作为扼流槽。优选的，一种由所述波导微带共口径天线单元组合而成的波导微带共口径天线阵列，所述天线阵列由多个波导微带共口径天线单元并排组合而成，各波导微带共口径天线单元相互平行且两段相互平齐。本专利技术可通过优化调节天线尺寸大小可调节共口径天线工作频带。本专利技术的共口径天线采用波导天线11和“元”字状微带天线12构成共口径天线，反射底板10开有扼流槽，微带天线12采用背靠背同轴馈电方式，消除了波导天线11与微带天线12间的不良影响，解决了集成馈电问题，共口径天线的合理布局设计实现了宽频宽角扫描能力。为了更进一步地说明本专利技术，现以具体实施案例并结合附图详细说明。实施例1本实施案例共口径天线是由14根波导天线11和26行×22列微带天线12组成的共口径天线阵，波导天线11垂直向单元间距为21.8mm，微带天线12单元为三角栅格，垂直单元间距为10.9mm，水平单元栅格为13.64mm。每根波导天线11含16个辐射缝隙101。波导天线11和反射底板10采用铝材加工制备。反射底板10厚度为0.8mm，波导天线11波导壁厚为0.8mm，波导天线11的直角处采用圆形倒角处理。微带天线12采用双面覆铜板通过腐蚀法加工制备，介质板材质为Rogers4003，厚度为0.508mm。波导天线11和微带天线12均采用同轴馈电方式。微带天线12工作频带为8-12GHz，0-60度二维扫描有源电压驻波比(VSWR)在工作频带内小于2.5，具备很好的宽频宽角扫描能力，见图5。选取工作频带内8GHz、10GHz、12GHz三个频点的单元增益波瓣图如图6所示，由图可见，天线单元增益波瓣图受波导天线的影响很小。以10GHz频点为例，天线扫描0度、30度、60度方向图如图7所示。波导天线11的工作频带为9.4-9.8GHz，0-20度扫描电压驻波比(VS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波导微带共口径天线单元，其特征在于：包括波导天线、微带天线和反射底板，微带天线与波导天线分别固定在反射底板的上侧和下侧，所述反射底板上设有波导天线辐射缝隙。

【技术特征摘要】
1.一种波导微带共口径天线单元，其特征在于：包括波导天线、微带天线和反射底板，微带天线与波导天线分别固定在反射底板的上侧和下侧，所述反射底板上设有波导天线辐射缝隙。2.根据权利要求1所述的波导微带共口径天线单元，其特征在于：所述反射底板为长条状，所述微带天线沿反射底板长度方向并排布设有两行，各微带天线的介质板与反射底板的板面垂直，并与反射底板的长度方向平行；且两行微带天线的的辐射器彼此相背设置。3.根据权利要求2所述的波导微带共口径天线单元，其特征在于：沿垂直于反射底板的方向看，波导天线和波导天线辐射缝隙均位于两行微带天线中间。4.根据权利要求3所述的波导微带共口径天线单元，其特征在于：所述波导天线辐射缝隙为长条形孔，波导天线辐射缝隙沿反射底板长度方向布设有两行，且两行波导天线辐射缝隙相互交错布置。5.根据权利要求1所述的波导微带共口径天线单元，其特征在于：所述的微带天线由矩形介质板和其两表面的金属图形组成，微带天线的辐射器呈“元”字状，位于介质板的一个表面上；馈电线呈T形，位于介质板的另一表面中下部；所述介质板上设有用于导通馈电线和辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈谦，李磊，金谋平，汪伟，张洪涛，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34