缝隙天线制造技术

一种缝隙天线具有形成矩形波导空间的矩形波导和一与矩形波导相连接从而使其中的一个喇叭形波导空间与矩形波导空间连通的喇叭形波导。矩形波导的其中一个板具有多个电磁波发射缝隙。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有矩形波导的缝隙天线，供通信、广播等之用。参看图44一种普通具有圆形波导的缝隙天线的示意图。电磁波是以图45所示以柱面坐标表示的TEM（横电磁波模）同轴形式在波导中传播的。由于电磁波是同轴围绕一个中心馈线孔传播的，因而各辐射缝隙都同轴或成螺旋形配置。这种圆形天线适用于圆极化波。但这种天线用以发射线性极化波时就成问题，因为与圆极化波比较，天线的旁瓣变大了，因而天线的增益下降了。本专利技术的一个目的是提供一种具有矩形波导不仅能发射圆极化波而且还能高效率发射线性极化波的缝隙天线。本专利技术的另一个目的是提供一种可补偿波导中电场相位差的缝隙天线。根据本专利技术，本专利技术提供的缝隙天线包括一矩形波导和一喇叭形波导。矩形波导周围围绕有金属板，由此形成矩形波导空间。喇叭形波导与矩形波导相连接，从而使喇叭形波导中的一个喇叭形波导空间与矩形波导空间连通，喇叭形波导的一端有一个功率馈送输入口，矩形波导的其中一个金属板上具有多个电磁波发射缝隙。调节各缝隙的排列方式即可使圆极化波和线性极化波从各缝隙中发射出来。在本专利技术的一个方面，矩形波导的一个端板上有一个终端电阻器，在一个端板上有一个匹配装置，供提高从毗邻该端板的缝隙中发射出来-->的电磁波的功率。在另一个方面，该具有缝隙的金属板对过的金属板具有一个波纹金属板之类的慢波装置供延迟所传播的电磁波之用。此外，本专利技术提供一种具有一矩形波导和一喇叭形波导的缝隙天线，矩形波导周围围绕有金属板，由此形成矩形波导空间，喇叭形波导则与矩形波导相连接，从而使喇叭形波导中的一个喇叭形波导空间与矩形波导空间连通，喇叭形波导的一端有一个功率馈送输入口，矩形波导的其中一个金属板上有多个电磁波发射缝隙，喇叭形波导空间与矩形波导空间之间设有抛物面反射镜，用以将电磁波反射到矩形波导上，从而使电磁波的等相面可以变平。从下面参照附图的详细说明可以更清楚地了解本专利技术的上述和其它目的和特点。图1是本专利技术第一个实施例的缝隙天线的示意透视图。图2是沿图1的A-A线截取的缝隙天线的局部透视图。图3是以直角坐标表示的说明电磁波在缝隙天线中的传播形式的示意图。图4是说明电磁波在缝隙天线的喇叭形波导中的传播相位的示意图。图5是在矩形波导一个纵向剖面上的功率密度特性曲线图。图6是电场在缝隙天线矩形波导的横剖面上分布情况的示意图。图7a是本专利技术第二个实施例的喇叭形波导的透视图。图7b是上述喇叭形波导一个修改方案的透视图。图8是上述喇叭形波导另一个修改方案的透视图。图9是第二个实施例的缝隙天线的平面图。图10是本专利技术第三个实施例的缝隙天线的局部透视图。图11是在第三个实施例的缝隙天线一个纵向剖面上的功率密度特性曲线图。-->图12至15是本专利技术第四个实施例缝隙天线截面的一些例子的示意图。图16是图15所示的缝隙天线的局部透视图。图17a是本专利技术第五个实施例的缝隙天线的部分透视图。图17b是说明电场在图17a的缝隙天线中的分布情况的示意图。图18a是本专利技术第六个实施例的缝隙天线的部分剖视图。图18b是图18a的缝隙天线中所用的一个金属板的平面图。图19是本专利技术第七个实施例的缝隙天线的部分剖视图。图20是本专利技术的第八个实施例的缝隙天线的部分剖视图。图21是本专利技术的第九个实施例的缝隙天线的局部透视图。图22和23是第九个实施例缝隙天线的修改方案的剖面示意图。图24是第九个实施例缝隙天线的另一个修改方案的局部透视图。图25至28是缝隙天线的缝隙和发射出来的电场的示意图。图29是一个喇叭形波导的透视图。图30是一个喇叭形波导修改方案的局部透视图。图31a是本专利技术第十个实施例具有抛物面反射镜的缝隙天线的透视图。图31b是第十个实施例的缝隙天线的局部透视图。图32是缝隙天线的喇叭形波导的平面图。图33a是以直角坐标表示的缝隙天线的透视图。图33b和33c是说明缝隙天线的示意图。图34是部分缝隙天线的放大透视图。图35是该缝隙天线的剖视图。图36是第十一个实施例的缝隙天线的局部透视图。图37和38是第七个实施例的修改方案的局部透视图。图39是第十二个实施例的缝隙天线的局部透视图。图40至43是缝隙配置方式一些实例的平面图。-->图44是普通同轴电缆式的圆形缝隙天线的局部透视图。图45是说明电磁波在普通的缝隙天线中以柱面坐标表示的传播情况。参看图1和2。本专利技术的缝隙天线包括一个矩形波导W和一个在功率馈送输入口2与矩形波导W连接的喇叭形波导5。矩形波导W包括相对配置的矩形金属板3和4，以及金属侧导板1、7和8，它们形成矩形波导空间S。上波导板3具有多个电磁波发射缝隙15成排排列。各排同轴排列，且各缝隙垂直于波导W的轴线配置。在矩形波导W的侧板1内侧设有终端电阻器6，如图2所示。在矩形波导W中，电磁波以TE10的形式传播，如图3中以直角坐标表示的那样。图3中，虚线H表示磁力线，线E表示每半个波长（1/2λ0）的电力线。由于在每一个波长（λ0）产生同方向的电力线，因而要形成供电力辐射用的缝隙并不难。与这种天线相适应，不仅是圆极化波，而且线性极化波也可以高效率予以发射。若各缝隙是在侧板8上形成，则磁力线从该缝隙中发射出去。在这类天线中，各缝隙系平行于矩形波导的轴线配置。在喇叭形波导5中，电磁波是以同轴波的形式围绕功率馈送输入口中的中心O传播，如图4所示。因此在电磁波从中心和沿轴线（B-B′）的出口孔22行进的距离L与电磁波沿边21行进的距离之间有一个相位差δ。为了补偿该相位差，缝隙15系围绕中心O沿同轴圆线配置。这样相位相同的电力可从缝隙辐射出来。在端部侧板1处的终端电阻器6吸收着波导W中的其余能量。参看图7a，这是本专利技术第二个实施例的示意图。喇叭形波导5的出口有一个绝缘材料制成的透镜天线19a。透镜天线的俯视图呈半圆形，因而可以补偿电磁波的相位差。本实施例的工作情况和效果与第一个实施例一样。图7b中所示的喇叭形波导5有一个由多个金属板制成的透镜天线-->19b，图8的喇叭形波导5则有一个呈波纹金属板形式的慢波器件13。有了这种装置，通过等相位部分的一个平面变得平直。因此缝隙15可以平行配置，如图9所示。图5显示了图1中所示第一实施例天线的功率密度分布情况。功率密度朝端部侧板1方向减少，这是因为功率从缝隙15辐射出来的缘故，从而使天线的增益减小。图10中所示的第三个实施例是想使功率发射得均匀。不带缝隙的导板4向导板3倾斜以便使波导中空间S的宽度朝侧板1的方向变小。这样功率就大致上均匀分布，如图11所示，从而提高了天线的增益。参看图6。虚线D表示电场在横向平面中的分布情况，在该横向平面中电力朝边7和8减小。图12和14中所示作为第四个实施例的各波导具有一V形导板4，图13、15和16中所示的各波导则具有圆导板4，因而可以使电场的分布一致。在图17a的第五个实施例中，在波导W中毗邻侧板7和8处设有一对金属板18。各板18系固定到板4上，在板3之间形成一个间隙，使它起堵塞波导的作用，使阻抗达到适当值。这样可以使电场的分布一致，如图17b所示。图18a中所示第六个实施例的波导有一个具有许多缝隙和孔16的中间金属板17。调整图18b所示的各孔的形状和密度即可使空间S和电场中的功率密度均匀分布。在图19中所示的第七个实施例中，在端板1上设了一个匹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缝隙天线，其特征在于，该天线包括：一矩形波导，具有形成矩形波导空间的一些金属板；一嗽叭形波导，与矩形波导连接，从而使其中的一个喇叭形波导空间与矩形波导空间连通，且在其一端具有一功率馈送输入口；所述矩形波导的其中一个金属板上有 多个电磁波发射缝隙。

【技术特征摘要】
JP 1987-8-18 204878/87;JP 1987-9-1 218676/871、一种缝隙天线，其特征在于，该天线包括：一矩形波导，具有形成矩形波导空间的一些金属板；一喇叭形波导，与矩形波导连接，从而使其中的一个喇叭形波导空间与矩形波导空间连通，且在其一端具有一功率馈送输入口；所述矩形波导的其中一个金属板上有多个电磁波发射缝隙。2、如权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述矩形波导的一个端板上有一个终端电阻器。3、如权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述矩形波导的一个端板上有一个匹配装置，用以增强从毗邻该端板的各缝隙中发射出来的电磁波的功率。4、如权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，具有缝隙的金属板对面的金属板具有慢波装置，用以延迟所传播的电磁波。5、如权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述矩形波导空间的宽度在具有缝隙的金属板与相对的金属板之间朝端板方向变小。6、如权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述矩形波导具有一对金属板毗邻诸侧板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：有村国孝，田章，春日博志，武永文夫，
申请(专利权)人：有村技研株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]