低剖面去耦栅结构的波导平板阵列天线的制作方法

本实用新型涉及卫星通信和微波通信平板天线的技术领域，具体涉及一种低剖面去耦栅结构的波导平板阵列天线。

背景技术：

波导平板阵列天线机械强度高、结构紧凑，便于和载体共形的特性使得天线对空气阻力或者是水的阻力适应性好，被广泛应用于侦查、预警和对抗雷达，机载和导弹天线、车载卫星接收天线、卫星通信和微波通信系统等领域。其和载体便于共形的特点要求波导平板阵列天线剖面尽可能的要低，在常规波导平板阵列天线中，辐射层上设置有去耦栅，其用于减小辐射缝间的相互耦合，若将天线工作频段内高频对应的电磁波空间自由波长设为λmin，低频对应的电磁波空间自由波长设为λmax，其高度大于等于1/10λmax。这对于减小天线剖面是十分不利的，不适用于对天线高度要求较严格的场合。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种低剖面去耦栅结构的波导平板阵列天线。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种低剖面去耦栅结构的波导平板阵列天线，包括：辐射层、耦合层、馈电网络层；其中，

所述辐射层设置于所述耦合层上方；

所述馈电网络层设置于所述耦合层下方；

所述辐射层上设置有去耦栅和辐射缝；

所述去耦栅位于相邻所述辐射缝横向中心，以减小相邻所述辐射缝的互耦效应；

所述去耦栅为凹槽型结构。

进一步地，所述去耦栅的宽度小于或等于1/2所述相邻辐射缝的间距，所述去耦栅的高度为λmax/16，所述去耦栅的凹槽深度为λmax/16，所述凹槽宽度为1/3所述去耦栅宽度；其中，λmax为所述波导平板阵列天线工作频段内的低频对应的电磁波波长。

进一步地，所述辐射层还设置有多个谐振腔，所述谐振腔上有四个辐射缝，且所述四个所述辐射缝分别紧贴所述谐振腔的四个侧壁。

进一步地，所述耦合层设置有多个耦合腔；其中，所述耦合腔与所述谐振腔对应设置。

进一步地，所述馈电网络层设置有第一匹配台阶、波导功分器，馈电口和匹配隔板；其中，

所述波导功分器包括主波导和分支波导；

所述分支波导设置于所述主波导的宽壁上；

所述匹配隔板设置于所述分支波导的侧壁上，且所述匹配隔板正对所述主波导的波导口，用于调节所述波导功分器的反射损耗；

所述馈电口连接所述波导功分器，且所述馈电口垂直设置于所述波导平板阵列天线阵面；

所述第一匹配台阶为多个；其中，所述第一匹配台阶连接所述波导功分器，且所述第一匹配台阶与所述耦合腔对应设置，用于调节所述馈电网络层到所述耦合腔转换时引入的电抗，还用于引导电磁波信号的传导方向。

进一步地，所述波导功分器为E-T分支波导功分器。

进一步地，所述耦合层还设置有第二匹配台阶，所述第二匹配台阶与所述馈电口对应设置，用于调节所述馈电口处的反射损耗。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种低剖面去耦栅结构的波导平板阵列天线，通过采用凹槽型结构的去耦栅，增加电磁波在去耦栅表面的绕射距离，实现去耦栅剖面的降低，从而降低天线整体的高度。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种低剖面去耦栅结构的波导平板阵列天线的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种辐射层的局部视图；

图3为本实用新型提供的一种辐射层的俯视图；

图4为本实用新型提供的一种辐射层的侧视图；

图5为本实用新型提供的一种耦合层的俯视图；

图6为本实用新型提供的一种馈电网络层的俯视图。

附图标记说明：

1、辐射层；2、耦合层；3、馈电网络层；4、去耦栅；5、辐射缝；6、谐振腔；7、耦合腔；8、第二匹配台阶；9、匹配隔板；10、第一匹配台阶；11、波导功分器；12、馈电口；

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1：

请参见图1至图6，图1为本实用新型提供的一种低剖面去耦栅结构的波导平板阵列天线的结构示意图；图2为本实用新型提供的一种辐射层的局部视图；图3为本实用新型提供的一种辐射层的俯视图；图4为本实用新型提供的一种辐射层的侧视图；图5为本实用新型提供的一种耦合层的俯视图；图6为本实用新型提供的一种馈电网络层的俯视图。

如图1所示，一种低剖面去耦栅结构的波导平板阵列天线，包括：辐射层1、耦合层2、馈电网络层3；其中，辐射层1设置于耦合层2上方；馈电网络层3设置于耦合层2下方。

具体地，耦合层2用于连接辐射层1和馈电网络层3。当该天线用于接收电磁波信号时，耦合层2用于将辐射层1接收来的电磁波信号耦合到馈电网络层3；当该天线用于发射电磁波信号时，耦合层2用于将馈电网络层3中的电磁波信号耦合到辐射层1。

如图2和图3所示，辐射层1上设置有多个辐射缝5，在天线用于发射时，电磁波经辐射缝5向外空间辐射；在天线用于接收时，外空间的电磁波经辐射缝5进入天线。

具体地，相邻辐射缝5横向中心设置有去耦栅4，去耦栅4用于减小相邻辐射缝的互耦效应。

具体地，去耦栅4为凹槽型结构。

具体地，去耦栅4的宽度小于或等于1/2相邻辐射缝5的间距。

在本实施例提供的天线的工作频段中，设高频对应的电磁波空间自由波长为λmin，低频对应的电磁波空间自由波长为λmax，则去耦栅高度为λmax/16，去耦栅4的凹槽深度为λmax/16，凹槽宽度为1/3去耦栅4宽度。

在本实施例中，辐射层1还设置有多个谐振腔6。优选地，每个谐振腔6上有四个辐射缝5，且四个辐射缝5分别紧贴谐振腔6的四个侧壁。

如图5所示，耦合层2设置有多个耦合腔7；其中，多个耦合腔7与多个谐振腔6分别一一对应设置，耦合腔7用于将辐射层1接收的电磁波信号，从谐振腔6耦合到馈电网络层3，还用于将馈电网络层3中的电磁波信号耦合到谐振腔6。

如图6所示，馈电网络层3设置有第一匹配台阶10、波导功分器11，馈电口12和匹配隔板9；其中，

波导功分器11包括主波导和分支波导，分支波导设置于主波导的宽壁上。

匹配隔板9设置于分支波导的侧壁上，且匹配隔板正对主波导的波导口，用于调节波导功分器的反射损耗。

馈电口12连接波导功分器，且馈电口垂直设置于本实施例提供的波导平板阵列天线阵面。

第一匹配台阶10为多个，第一匹配台阶10连接所述波导功分器，且多个第一匹配台阶10与多个耦合腔7分别一一对应设置，用于调节馈电网络层到所述耦合腔转换时引入的电抗，还用于引导电磁波信号的传导方向。

优选地，波导功分器11为E-T分支波导功分器。

在本实施例中，耦合层2还设置有第二匹配台阶8，第二匹配台阶8与馈电口12对应设置，用于调节馈电口处的反射损耗。

本实用新型提供的一种低剖面去耦栅结构的波导平板阵列天线，通过采用凹槽型结构的去耦栅，增加电磁波在去耦栅表面的绕射距离，实现去耦栅剖面的降低，从而降低天线整体的高度。

需要说明的是，在本申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。