一种微同轴转脊波导阵列天线系统.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CN113745823A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202110839604.5(22)申请日2021.07.23(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人闫森王东旭李建星(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人王艾华(51)Int.Cl.H01Q1/38(2006.01)H01Q1/50(2006.01)H01Q13/22(2006.01)H01Q21/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图7页(54)发明名称一种微同轴转脊波导阵列天线系统(57)摘要本发明公开一种微同轴转脊波导阵列天线系统，包括微同轴巴特勒矩阵、微同轴脊波导过渡结构以及脊波导缝隙天线，微同轴脊波导过渡结构与脊波导缝隙天线连接形成一个单元，微同轴巴特勒矩阵的输出端连接四个所述单元，相邻两个单元之间相互连接；所述单元内沿长度方向设置同轴内导体，同轴内导体外侧设置同轴外导体，脊波导缝隙天线中的脊波导结构的顶部开设缝隙；缝隙的位置偏离脊波导缝隙天线的中线；实现了微同轴结构与脊波导天线结构的过渡，过渡结构内产生了新的谐振点，大大增加了系统的带宽，脊波导缝隙天线的缝隙处于波导宽壁一侧，其位置相对于波导中轴线存在偏移，该缝隙主要切割横向电流，从而产生辐射。CN113745823ACN113745823A权利要求书1/1页1.一种微同轴转脊波导阵列天线系统，其特征在于，微同轴巴特勒矩阵(1)、微同轴脊波导过渡结构(2)以及脊波导缝隙天线(3)，微同轴脊波导过渡结构(2)与脊波导缝隙天线(3)连接形成一个单元，微同轴巴特勒矩阵(1)的输出端连接四个所述单元，相邻两个单元之间相互连接；所述单元内沿长度方向设置同轴内导体(4)，同轴内导体(4)外侧设置同轴外导体；所述单元沿长度方向包括依次连接的第一部分、第二部分、第三部分、第四部分、第五部分以及第六部分；第一部分、第二部分以及第三部分为同轴设置；第四部分、第五部分以及第六部分设置为脊波导结构；脊波导缝隙的顶部外导体开设缝隙(8)；缝隙(8)的位置偏离脊波导缝隙天线(3)的中线。2.根据权利要求1所述的微同轴转脊波导阵列天线系统，其特征在于，所述单元分为五层，其中第一层和第五层均为同轴外导体，第一层和第五层的厚度相等，第一部分、第二部分及第三部分一体化设置，其同轴内导体位于第三层；第二部分的同轴外导体宽度逐渐增加，第三部分的同轴内导体宽度增大，第四部分和第五部分的脊波导的脊结构位于第三层和第四层，并且宽度依次增大。3.根据权利要求1所述的微同轴转脊波导阵列天线系统，其特征在于，第三层同轴内导体的中设置支撑结构(5)；支撑结构(5)间隔设置，支撑结构(5)横穿第一部分、第二部分及第三部分的同轴内导体(4)。4.根据权利要求1所述的微同轴转脊波导阵列天线系统，其特征在于，相邻两个单元的距离W10＝1.2mm。5.根据权利要求1所述的微同轴转脊波导阵列天线系统，其特征在于，支撑结构(5)采用SU‑8制成，其相对介电常数为2.85，相对磁导率为1，损耗角正切为0.045；同轴内导体(4)以及同轴外导体材质为铜。6.根据权利要求1所述的微同轴转脊波导阵列天线系统，其特征在于，同轴内导体(4)外侧设置同轴外导体之间设有间隙，填充材料为空气。7.根据权利要求1所述的微同轴转脊波导阵列天线系统，其特征在于，外导体沿长度方向间隔开设若干凹槽，所述凹槽包括顶部挖槽(9)和底部挖槽(10)，顶部挖槽(9)位于第一层和第二层，底部挖槽(10)位于第四层和第五层，顶部挖槽(9)和底部挖槽(10)的宽度为外导体宽度与内导体宽度的差值的二分之一，顶部挖槽(9)的厚度为H1+H2，H1为第一层的厚度，H2为第二层的厚度，底部挖槽(10)的厚度为H4+H5，H4为第四层厚度，H5为第五层厚度。8.根据权利要求1所述的微同轴转脊波导阵列天线系统，其特征在于，缝隙(8)边缘距离脊波导缝隙天线外侧较小的距离为W8＝0.4874mm，缝隙(8)的宽度为S5＝0.1mm，缝隙(8)的长度为L7＝1.7mm，缝隙(8)的端点与脊波导缝隙天线(3)末端的距离L8＝0.8mm。9.根据权利要求1所述的微同轴转脊波导阵列天线系统，其特征在于，第一部分至第六部分的长度分别为L1、L2、L3、L4、L5和L6，第一部分至第三部分的同轴内导体的宽度分别为W3、W3和W4，第四部分至第六部分的脊结构宽度分别为W5、W6和W9；L1＝L2＝L3＝L4＝2mm，L5＝2.7mm，L6＝3.2mm，W3＝0.14mm，W4＝0.343mm，W5＝0.5mm，W6＝0.65mm，W9＝0.75mm；第一部分、第二部分和第三部