一種用于脊波導縫隙天線陣的脊波導功分器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及脊波導縫隙陣的功分合成網絡，尤其是指在雙極化脊波導縫隙陣中的應用。本發明可以廣泛應用于脊波導縫隙天線陣的合成網絡，特別是針對空間緊湊、端口功分比大的脊波導合成網絡。
【背景技術】
[0002]波導縫隙天線由于效率高、結構強度好等優點，被廣泛應用于雷達和各種通信領域。隨著對特征提取的要求越來越高，以及頻率資源緊張對通信帶寬的限制，雙極化天線的需求正越來越普遍，雙極化波導縫隙天線得到了廣泛的應用。但是，在一些對雙極化天線陣的尺寸、重量等有嚴格限制要求的場合，傳統的矩形波導雙極化天線喪失了使用價值。單脊波導的橫截面尺寸與同頻段的標準矩形波導相比，壓縮了 5倍以上，有效減小了占用的空間和自身的重量，因此，脊波導雙極化縫隙陣列天線得到了大量的應用。
[0003]由于脊波導結構尺寸的縮小和自身形狀的不對稱性，脊波導雙極化天線陣的合成網絡復雜性也相應的大大增加，特別在毫米波波段，脊波導合成網絡的尺寸更小，這給加工帶來了一定的難度。在同一層的脊波導合成網絡中，脊波導的電場主要集中在脊和金屬壁之間，同一層的變化是連續的，關于脊波導功分器的相關資料比較少，我們嘗試對于一分二的脊波導功分器，采用類似于矩形波導功分器的設計方法，通過在脊波導功分器T型位置兩個端口公共壁上加金屬膜片來獲得饋電口匹配，調整該金屬膜片的大小和位置，還可以在一定程度上獲得不同的端口功分比，但是這種設計的手段能調節的端口功分比十分有限，加上在實際加工中受限于銑刀的大小、加工精度、功率容量等要求，金屬膜片與T型位置金屬壁之間縫隙也不可能無限縮小，特別在毫米波波段，這種影響將更加突出。
[0004]綜上所述，脊波導雙極化縫隙天線有諸多應用背景和應用優勢，相應的，脊波導雙極化縫隙天線的合成網絡復雜性也大大增加，針對脊波導功分器，通過調整脊波導功分器T型位置膜片的大小和位置，來獲得兩端口間不同功分比的能力十分有限，無法實現雙端口大功分比的要求，因而無法滿足有特殊幅度加權要求的毫米波脊波導雙極化縫隙陣，所以迫切需要一種新型的脊波導功分器，在空間結構和加工工藝限制的前提下，實現大功分比的信號輸出。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是針對脊波導雙極化縫隙天線陣合成網絡的設計，提供的一種用于脊波導縫隙天線陣的脊波導功分器。
[0006]—種用于脊波導縫隙天線陣的脊波導功分器，所述脊波導功分器為單脊波導功分器，具有饋電口 3、第一分端口 4和第二分端口 5，其中饋電口 3位于一側，所述第一分端口4和第二分端口 5并列位于另一側；
饋電口 3的脊的內端、第一分端口 4的脊的內端和第二分端口 5的脊的內端之間由T形塊2.3連接，其中T形塊2.3的頂部兩端分別連接第一分端口 4的脊的內端和第二分端口 5的脊的內端，T形塊2.3的底端連接饋電口 3的脊的內端；
與T形塊2.3的頂部對應的脊波導功分器的共公內壁上設有金屬膜片2.1 ;
所述第一分端口 4和第二分端口 5的功分比為4:1以上，傳輸效率為99.9%以上。
[0007]所述T形塊2.3的頂部為變換段2.2，連接第一分端口 4的脊的變換段的寬度小于饋電口 3的脊的寬度、高度小于饋電口 3的脊的高度。
[0008]所述金屬膜片2.1向T形塊2.3的頂部一側凸出，并偏向第一分端口 4 一側，金屬膜片2.1橫截面為矩形。
[0009]本發明的有益技術效果體現在以下幾個方面:
1.本發明的新型脊波導功分器，在空間尺寸十分有限的條件下，可以實現雙端口間4:1以上的功分比，解決了脊波導雙極化縫隙陣中合成網絡設計中的一大難題，實現了脊波導雙極化天線中功分網絡多樣性加權的要求，非常適合在各種脊波導合成網絡中進行布局和延伸。
[0010]2.本發明的新型脊波導功分器，結構簡單加工容易，非常適合分層加工技術操作。
[0011]3.本發明的新型脊波導功分器，匹配良好，傳輸效率高，帶內波動小，實施例1中(工作頻率34.5Ghz?35.5Ghz)幅度波動小于±0.ldB，實施例2中(工作頻率17.3Ghz?
17.8Ghz)幅度波動小于±0.1dB0
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明結構示意圖；
圖2為本發明去除一側蓋板I的剖視圖；
圖3為圖2主要尺寸的標注圖；
圖4為圖2饋電口 3的橫截面的結構尺寸圖；
圖5為圖2的俯視圖；
圖6為本發明所述的新型脊波導功分器實施例1饋電口 3的駐波圖；
圖7為本發明所述的新型脊波導功分器實施例1的端口 4和端口 5的傳輸系數圖；
圖8為本發明所述的新型脊波導功分器實施例2饋電口 3的駐波圖；
圖9為本發明所述的新型脊波導功分器實施例2的端口 4和端口 5的傳輸系數圖。
[0013]圖1-5中序號:蓋板1、金屬膜片2.1、變換段2.2、T形塊2.3、饋電口 3、第一分端口 4、第二分端口 5。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地說明。
[0015]實施例1
本實施例用于脊波導縫隙天線陣的脊波導功分器的中心工作頻率為35Ghz，帶內工作頻率為 34.5Ghz ?35.5Ghz。
[0016]參見圖1，用于脊波導縫隙天線陣的脊波導功分器為單脊波導功分器，具有饋電口3、第一分端口 4和第二分端口 5，其中饋電口 3位于一側，所述第一分端口 4和第二分端口5并列位于另一側。
[0017]參見圖2，饋電口 3的脊的內端、第一分端口 4的脊的內端和第二分端口 5的脊的內端之間由T形塊2.3連接，其中T形塊2.3的頂部兩端分別連接第一分端口 4的脊的內端和第二分端口 5的脊的內端，T形塊2.3的底端連接饋電口 3的脊的內端；T形塊2.3的頂部為變換段2.2，連接第一分端口 4的脊的變換段的寬度小于饋電口 3的脊的寬度、高度小于饋電口 3的脊的高度。與T形塊2.3的頂部對應的脊波導功分器的共公內壁上設有金屬膜片2.1，金屬膜片2.1向T形塊2.3的頂部一側凸出，并偏向第一分端口 4，金屬膜片2.1橫截面為矩形。
[0018]除變換段和過渡處除外，脊波導功分器的金屬壁厚均為0.6mm。
[0019]參見圖3和圖5，T型塊2.3中間變換段的金屬壁厚Tb=0.7mm，靠近第一分端口4的變換段2.2比脊高低Th=0.5mm，距離饋電口 3的單脊邊緣長度為Te=0.7m，T型塊2.3的外側兩邊變換段Tf和Tg長度分別為2.1mm和2.2mm，T型塊2.3的內側其中一邊的變換段長度Tk=2mm。金屬膜片2.1的高度與脊波導單脊高度一致，長度Ta和寬度Td分別為
2.25mm和0.2mm,金屬膜片2.1距離第二分端口 5的金屬壁長度Tc=L 05mm,第一分端口 4和第二分端口 5的金屬壁之間的間距Tl=3.4mm。
[0020]參見圖4，脊波導功分器的饋電口 3橫截面結構尺寸圖，該脊波導為非標結構，脊波導橫截面長Ra=3mm，橫截面高Rb=2mm，脊寬Rw=L 4mm，脊高Rh=L 3mm。
[0021]參見圖6和圖7，為本發明所述的新型脊波導功分器的饋電口 3的駐波圖和第一分端口 4和第二分端口 5的傳輸系數圖，由結果可知，實現了很高的傳輸效率和很低的反射參數，帶內波動非常小。
[0022]第一分端口 4和第二分端口 5的功分比為4:1以上，傳輸效率為99.9%以上。
[0023]實施例2
本實施例的中心工作頻率為17.6Ghz，帶內工作頻率為17.3Ghz~17.8Ghz。
[0024]本實施例的結構同實施例1，主要結構圖參見圖1~圖5，脊波導橫截面長Ra=6mm，橫截面高Rb=4mm，脊寬Rw=2.8mm，脊高Rh=2.6mm。T型塊2.3中間變換段的金屬壁厚Tb=L 4mm，靠近第一分端口 4的變換段2.2比脊高低Th=L 1mm，距離饋電口 3的單脊邊緣長度為Te=L 4m，T型塊2.3的外側兩邊變換段Tf和Tg長度分別為4.2mm和4.4mm，其中一邊的變換段長度Tk=4mm。Ta和Td分別為4.5mm和0.3mm，金屬膜片2.1距離第二分端口 5的金屬壁長度Tc=2.225mm，第一分端口 4和第二分端口 5的金屬壁之間的間距Tl=9.2mm。
[0025]參見圖8和圖9，為本實施例的饋電口 3的駐波圖和第一分端口 4和第二分端口 5的傳輸系數圖，由結果可知，實現了很高的傳輸效率和很低的反射參數，帶內波動非常小。
【主權項】
1.一種用于脊波導縫隙天線陣的脊波導功分器，其特征在于:所述脊波導功分器為單脊波導功分器，具有饋電口(3)、第一分端口(4)和第二分端口(5)，其中饋電口(3)位于一偵牝所述第一分端口(4)和第二分端口(5)并列位于另一側； 饋電口(3)的脊的內端、第一分端口(4)的脊的內端和第二分端口(5)的脊的內端之間由T形塊(2.3)連接，其中T形塊(2.3)的頂部兩端分別連接第一分端口(4)的脊的內端和第二分端口(5)的脊的內端，T形塊(2.3)的底端連接饋電口(3)的脊的內端； 與T形塊(2.3)的頂部對應的脊波導功分器的共公內壁上設有金屬膜片(2.1); 所述第一分端口(4)和第二分端口(5)的功分比為4:1以上，傳輸效率為99.9%以上。2.根據權利要求1所述的一種用于脊波導縫隙天線陣的脊波導功分器，其特征在于:所述T形塊(2.3)的頂部為變換段(2.2)，連接第一分端口(4)的脊的變換段的寬度小于饋電口(3)的脊的寬度、高度小于饋電口(3)的脊的高度。3.根據權利要求1所述的一種用于脊波導縫隙天線陣的脊波導功分器，其特征在于:所述金屬膜片(2.1)向T形塊(2.3)的頂部一側凸出，并偏向第一分端口(4) 一側，金屬膜片(2.1)橫截面為矩形。
【專利摘要】本發明涉及一種用于脊波導縫隙天線陣的脊波導功分器。本脊波導功分器為單脊波導功分器，具有饋電口、第一分端口和第二分端口，其中饋電口位于一側，第一分端口和第二分端口并列位于另一側；饋電口的脊的內端、第一分端口的脊的內端和第二分端口的脊的內端之間由T形塊連接，與T形塊的頂部對應的脊波導功分器的共公內壁上設有金屬膜片；本發明在空間尺寸十分有限的條件下，可以實現雙端口間4:1以上的功分比，傳輸效率在99.9%以上，解決了脊波導雙極化縫隙陣中合成網絡設計中的一大難題，實現了脊波導雙極化天線中功分網絡多樣性加權的要求，非常適合在各種脊波導合成網絡中進行布局和延伸。
【IPC分類】H01P5/12
【公開號】CN105140611
【申請號】CN201510564579
【發明人】趙繼明, 胡衛東, 吳文娟, 季宏紅, 朱小三
【申請人】安徽四創電子股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月8日