一种双频段波导缝隙阵列天线的制作方法

1.本发明属于天线技术领域，具体涉及一种双频段波导缝隙阵列天线。


背景技术：

2.现代通信技术飞速发展，通信系统对天线的要求向小型化，高效率方向发展。波导平板阵列天线体积小、效率高、低剖面和重量轻的特点，非常符合现代通信技术发展方向。
3.平板波导缝隙阵列天线由于具有体积小、结构紧凑、机械强度好、可靠性高、使用寿命长等优点，并且在波导内腔加载馈电单脊或双脊可以扩展工作带宽，同时缩小腔体尺寸，减轻重量，因此成为雷达天线的优选方案之一。
4.平板波导缝隙阵列天线的辐射单元通常采用宽边纵向缝隙作为辐射单元，但是这种宽边纵向缝隙仅可以同时工作在一个频段下，无法满足同时工作在两个频段下天线的要求。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种双频段波导缝隙阵列天线。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
6.本发明实施例提供了一种双频段波导缝隙阵列天线，包括：辐射层、耦合层和馈电网络层，其中，所述辐射层和所述馈电网络层分别设置在所述耦合层的两侧；
7.所述辐射层上设置有第一辐射缝、第二辐射缝、肩臂、凹槽、扼流槽，所述肩臂表面中心线的两侧均匀设置有呈交错状分布的第一辐射缝，相邻两个所述肩臂之间形成所述凹槽，所述第二辐射缝呈交错状分布在所述凹槽中心线的两侧，两个所述凹槽之间形成所述扼流槽，所述第二辐射缝的长度大于所述第一辐射缝的长度；
8.所述耦合层上设置有耦合腔，每个所述耦合腔对应四个所述第一辐射缝和一个所述第二辐射缝；
9.所述馈电网络层包括多个馈电波导和h-t波导馈电网络，每个所述馈电波导的一端短路，另一端与所述h-t波导馈电网络连接，所述馈电波导与所述耦合腔相对应。
10.在本发明的一个实施例中，沿所述肩臂的长度方向，相邻所述第一辐射缝之间的第一间距相等；沿所述凹槽的长度方向，相邻所述第二辐射缝之间的第二间距相等。
11.在本发明的一个实施例中，所述第二间距为所述第一间距的2倍。
12.在本发明的一个实施例中，所述凹槽的宽度为所述扼流槽的两倍。
13.在本发明的一个实施例中，所述h-t波导馈电网络包括等臂长等功分波导h-t功分器和等臂长不等功分波导h-t功分器，其中等臂长等功分波导h-t功分器和等臂长不等功分波导h-t功分器级联形成不等功分波导h-t功分网络。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果：
15.本发明的天线中设置长度不等的第一辐射缝和第二辐射缝，且第一辐射缝设置在肩臂上，第二辐射缝设置在凹槽中，不仅可以有效利用空间尺寸，降低天线的厚度，而且能
够满足两个不同频带的工作，实现了双频段波段对辐射缝隙的要求。
附图说明
16.图1为本发明实施例提供的一种双频段波导缝隙阵列天线的结构示意图；
17.图2为本发明实施例提供的一种辐射层的结构示意图；
18.图3为本发明实施例提供的一种耦合层的结构示意图；
19.图4为本发明实施例提供的一种馈电网络层的结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
21.实施例一
22.请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种双频段波导缝隙阵列天线的结构示意图。该双频段波导缝隙阵列天线包括辐射层10、耦合层20和馈电网络层30，其中，辐射层10和馈电网络层30分别设置在耦合层20的两侧。当该天线接收电磁波信号时，耦合层20将辐射层10接收来的电磁波信号耦合到馈电网络层30；当该天线发射电磁波信号时，耦合层20将馈电网络层30中的电磁波信号耦合到辐射层10。
23.请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种辐射层的结构示意图，辐射层10上设置有第一辐射缝11、第二辐射缝12、肩臂13、凹槽14、扼流槽15，肩臂13表面中心线的两侧均匀设置有呈交错状分布的第一辐射缝11，相邻两个肩臂13之间形成凹槽14，第二辐射缝12呈交错状分布在凹槽14中心线的两侧，两个凹槽14之间形成扼流槽15，第二辐射缝12的长度大于第一辐射缝11的长度。具体地，第一辐射缝11可以为高频段辐射缝，第二辐射缝12可以为低频段辐射缝，高频段辐射缝和低频段辐射缝的作用为为天线发射或接收的电磁波提供进入或辐射处天线的通道；扼流槽15的作用为保持波导电器连续。
24.本实施例中，将第一辐射缝11设置在肩臂上，将第二辐射缝12设置在凹槽中，可以有效利用空间尺寸，降低天线的厚度，满足天线扫描间距要求；而且，两个辐射缝的长度不相等，不仅可以在低频段进行扫描，也可以在高频段进行扫描，能够满足两个不同频带的工作，实现双频段波段对辐射缝隙的要求。
25.具体地，沿肩臂13的长度方向，相邻第一辐射缝11之间的第一间距相等；沿凹槽14的长度方向，相邻第二辐射缝12之间的第二间距相等；并且，第二间距为第一间距的2倍；凹槽14的宽度为扼流槽15的两倍。上述辐射缝间距和凹槽的设置可以使得天线在实现双频段的同时具备高增益、高效率的特点。
26.请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种耦合层的结构示意图，耦合层20上设置有耦合腔21，每个耦合腔21对应四个第一辐射缝11和一个第二辐射缝12。耦合腔21的宽度等于馈电网络层30中馈电波导31的馈电波导口窄边长度，耦合腔21的宽度等于馈电网络层30中馈电波导31的馈电波导口宽边长度。
27.请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种馈电网络层的结构示意图，馈电网络层30包括多个馈电波导31和h-t波导馈电网络32，每个馈电波导31的一端短路，另一端与h-t波导馈电网络32连接，馈电波导31和h-t波导馈电网络32分布在同一个平面，使得信号可
以经波h-t波导馈电网络进入馈电波导32；馈电波导31与耦合腔21相对应。
28.具体地，h-t波导馈电网络32包括等臂长等功分波导h-t功分器322和等臂长不等功分波导h-t功分器321，其中等臂长等功分波导h-t功分器322和等臂长不等功分波导h-t功分器321级联形成不等功分波导h-t功分网络。可以理解的是，等臂长等功分波导h-t功分器322的两个输出臂分别与两个等臂长不等功分波导h-t功分器321的输入臂相接，就形成了1分4不等功分波导功分网络；而4个等臂长不等功分波导h-t功分器321输出臂再分别与4个等臂长不等功分波导h-t功分器321的输入臂相接就形成1分8不等功分波导功分网络；8个等臂长不等功分波导h-t功分器321的输出臂再分别与8个等臂长不等功分波导h-t功分器321相接就形成。
29.本实施例的h-t波导馈电网络32级联方便，采用等臂长等功分波导h-t功分器322和等臂长不等功分波导h-t功分器321组网网络布局简单，横向尺寸紧凑，适用于空间有限的场合。
30.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种双频段波导缝隙阵列天线，其特征在于，包括：辐射层(10)、耦合层(20)和馈电网络层(30)，其中，所述辐射层(10)和所述馈电网络层(30)分别设置在所述耦合层(20)的两侧；所述辐射层(10)上设置有第一辐射缝(11)、第二辐射缝(12)、肩臂(13)、凹槽(14)、扼流槽(15)，所述肩臂(13)表面中心线的两侧均匀设置有呈交错状分布的第一辐射缝(11)，相邻两个所述肩臂(13)之间形成所述凹槽(14)，所述第二辐射缝(12)呈交错状分布在所述凹槽(14)中心线的两侧，两个所述凹槽(14)之间形成所述扼流槽(15)，所述第二辐射缝(12)的长度大于所述第一辐射缝(11)的长度；所述耦合层(20)上设置有耦合腔(21)，每个所述耦合腔(21)对应四个所述第一辐射缝(11)和一个所述第二辐射缝(12)；所述馈电网络层(30)包括多个馈电波导(31)和h-t波导馈电网络(32)，每个所述馈电波导(31)的一端短路，另一端与所述h-t波导馈电网络(32)连接，所述馈电波导(31)与所述耦合腔(21)相对应。2.如权利要求1所述的双频段波导缝隙阵列天线，其特征在于，沿所述肩臂(13)的长度方向，相邻所述第一辐射缝(11)之间的第一间距相等；沿所述凹槽(14)的长度方向，相邻所述第二辐射缝(12)之间的第二间距相等。3.如权利要求2所述的双频段波导缝隙阵列天线，其特征在于，所述第二间距为所述第一间距的2倍。4.如权利要求1所述的双频段波导缝隙阵列天线，其特征在于，所述凹槽(14)的宽度为所述扼流槽(15)的两倍。5.如权利要求1所述的双频段波导缝隙阵列天线，其特征在于，所述h-t波导馈电网络(32)包括等臂长等功分波导h-t功分器(322)和等臂长不等功分波导h-t功分器(321)，其中等臂长等功分波导h-t功分器(322)和等臂长不等功分波导h-t功分器(321)级联形成不等功分波导h-t功分网络。

技术总结
本发明涉及一种双频段波导缝隙阵列天线，包括：辐射层、耦合层和馈电网络层，其中，辐射层和馈电网络层分别设置在耦合层的两侧；辐射层上设置有第一辐射缝、第二辐射缝、肩臂、凹槽、扼流槽，肩臂表面中心线的两侧均匀设置有呈交错状分布的第一辐射缝，相邻两个肩臂之间形成凹槽，第二辐射缝呈交错状分布在凹槽中心线的两侧，两个凹槽之间形成扼流槽，第二辐射缝的长度大于第一辐射缝的长度。该天线中设置长度不等的第一辐射缝和第二辐射缝，且第一辐射缝设置在肩臂上，第二辐射缝设置在凹槽中，不仅可以有效利用空间尺寸，降低天线的厚度，而且能够满足两个不同频带的工作，实现了双频段波段对辐射缝隙的要求。段波段对辐射缝隙的要求。段波段对辐射缝隙的要求。


技术研发人员：张小磊 王孟 董少航
受保护的技术使用者：西安三维通信有限责任公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2022/5/25