高功率微波径向线模式转换缝隙天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107645058A(43)申请公布日2018.01.30(21)申请号201710834722.0H01Q19/06(2006.01)(22)申请日2017.09.15(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址410073湖南省长沙市开福区砚瓦池正街47号(72)发明人袁成卫孙云飞贺军涛张强张晓萍冯加怀李志强党方超(74)专利代理机构湖南兆弘专利事务所(普通合伙)43008代理人谭武艺(51)Int.Cl.H01Q1/50(2006.01)H01Q13/10(2006.01)H01Q15/02(2006.01)H01Q15/24(2006.01)权利要求书4页说明书14页附图7页(54)发明名称高功率微波径向线模式转换缝隙天线(57)摘要本发明公开了一种高功率微波径向线模式转换缝隙天线，目的是解决高功率微波天线不紧凑，功率容量有限等问题。本发明由同轴波导、径向线漏波波导、法兰盘、模式转换透镜构成；径向线漏波波导由径向线底板、径向线中板、短路圆柱、缝隙阵列口面、波导壁构成，缝隙阵列口面的缝隙是沿圆周方向均匀排列的胶囊型缝隙，相邻缝隙之间加入圆环状凸字形台阶构成辐射枝节；模式转换透镜由第一匹配层，金属圆盘，填充介质，第二匹配层构成，金属圆盘由呈蜂窝状排列的模式转换单元组合而成，模式转换单元通过在棱柱体内部打孔形成。本发明结构紧凑，具有较高的功率容量和增益，解决了高功率微波天线功率容量有限且在高频段应用困难等问题。CN107645058ACN107645058A权利要求书1/4页1.一种高功率微波径向线模式转换缝隙天线，其特征在于高功率微波径向线模式转换缝隙天线由同轴波导(1)、径向线漏波波导(2)、法兰盘(3)、模式转换透镜(4)四部分构成；定义同轴波导(1)、径向线漏波波导(2)、法兰盘(3)、模式转换透镜(4)靠近微波源的一端为输入端，远离微波源的一端为输出端；同轴波导(1)、径向线漏波波导(2)、法兰盘(3)、模式转换透镜(4)按从输入到输出的顺序共轴相连；同轴波导(1)一端与微波源相连作为高功率微波径向线模式转换缝隙天线的输入端口，另一端与径向线漏波波导(2)的中心相连；径向线漏波波导(2)的输入端中心与同轴波导(1)相连，径向线漏波波导(2)的输出端与法兰盘(3)的输入端焊接在一起；法兰盘(3)的输入端焊接在径向线漏波波导(2)的输出端上，法兰盘(3)的输出端通过螺钉与模式转换透镜(4)连接固定；同轴波导(1)由外导体(11)和内导体(12)构成，均为金属材料制成；径向线漏波波导(2)由径向线底板(21)，径向线中板(22)，短路圆柱(23)，缝隙阵列口面(24)，波导壁(25)构成，也均为金属材料制成；径向线底板(21)为圆环形，径向线中板(22)、缝隙阵列口面(24)为圆盘形，按从输入到输出的顺序平行排列，径向线底板(21)、缝隙阵列口面(24)与波导壁(25)共同围成一个圆柱形腔，径向线中板(22)位于圆柱形腔的中心；在径向线中板(22)与缝隙阵列口面(24)中心处，与两者圆盘面垂直方向采用短路圆柱(23)将两者进行连接；外导体(11)和内导体(12)的输入端与微波源相连；内导体(12)为实心圆柱，其直径为D1，高度为H1+H2；外导体(11)为空心圆筒，其内直径为D2，高度为H1，圆筒壁厚为s；内导体(12)同轴嵌套于外导体(11)内部，内导体(12)输出端与径向线中板(22)相连，并在连接处倒圆角，倒角半径为R2；外导体(11)的输出端与径向线底板(21)的中心相连；径向线底板(21)为中心开通孔的金属圆环，径向线底板(21)的外直径为D6，中心通孔的直径与外导体(11)的内直径相同，也为D2，径向线底板(21)的中心通孔与外导体(11)的输出端焊接在一起，并在中心通孔与外导体(11)焊接处的内部边缘倒圆角，倒角半径为R1；波导壁(25)为金属圆环，波导壁(25)外直径为D6，内直径为D4，高度为H7；径向线底板(21)靠近输出端的表面与波导壁(25)靠近输入端的表面相连，波导壁(25)靠近输出端表面与缝隙阵列口面(24)靠近输入端的表面相连；缝隙阵列口面(24)上开有多个缝隙以辐射微波，缝隙阵列口面(24)的直径为D6，其靠近输入端的表面与波导壁(25)靠近输出端表面相连，输出端面上焊接法兰(3)；在径向线底板(21)与波导壁(25)的连接处内侧以及缝隙阵列口面(24)与波导壁(25)连接处内侧倒圆角，倒角半径均为R4；径向线中板(22)直径为D3，厚度为H3；径向线中板(22)的边缘倒圆角，倒角半径为R3；径向线中板(22)靠近输入端表面到径向线底板(21)靠近输出端表面的距离为H2，径向线中板(22)靠近输出端表面到缝隙阵列