一种圆极化波导缝隙单元及组阵的制作方法

1.本实用新型涉及天线技术领域，特别是一种圆极化波导缝隙单元及组阵。


背景技术：

2.目前常用的波导圆极化器通常具有较高的尺寸，剖面较低的圆极化十字缝隙往往必须开在波导特定的位置，这些诸多因素导致低剖面波导缝隙圆极化天线的阵面和馈电网络设计困难重重。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种圆极化波导缝隙单元及组阵。
4.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种圆极化波导缝隙单元，包括馈电缝隙和圆极化器，所述圆极化器包括馈电缝隙延长段和两个圆极化腔，两个所述圆极化腔分别设置在馈电缝隙延长段的两侧，两个所述圆极化腔均偏置设置使两个所述圆极化腔与馈电缝隙延长段形成z字形结构，所述馈电缝隙与馈电缝隙延长段连通。
5.具体的，所述馈电缝隙延长段和两个圆极化腔均为长条形的结构，两个所述圆极化腔均与馈电缝隙延长段垂直。
6.具体的，所述圆极化器的高度小于1/4工作波长。
7.具体的，所述圆极化腔的长度为1/4～1/2工作波长。
8.具体的，所述两个圆极化腔关于馈电缝隙延长段的中心中心对称，且两个圆极化腔的中心线不在一条直线上。
9.一种圆极化波导缝隙单元组阵，包括两个所述的圆极化波导缝隙单元，两个圆极化波导缝隙单元的馈电缝隙延长段并列设置，位于两个馈电缝隙延长段相对一侧的两个圆极化腔连通在一起。
10.本实用新型具有以下优点：
11.1、z型圆极化器具有低剖面单层结构，加工简单；
12.2、馈电缝隙位置自由度大方便组阵；
13.3、z型圆极化器的圆极化腔具有可连通性，降低组阵难度；
14.4、z型圆极化器结构简单，容易获得良好的圆极化轴比，组阵后优化调试难度低。
附图说明
15.图1 为本实用新型的圆极化波导缝隙单元结构示意图；
16.图2 为本实用新型的圆极化波导缝隙单元尺寸标注示意图；
17.图3 为本实用新型的圆极化波导缝隙单元与馈电波导的连接示意图；
18.图4 为本实用新型的圆极化波导缝隙单元组阵结构示意图；
19.图5 为本实用新型的圆极化波导缝隙单元组阵的两馈电缝隙延长段间距示意图；
20.图6 为本实用新型的圆极化波导缝隙单元应用在2*24阵列的结构示意图；
21.图7 为1*2子阵波束宽度内轴比；
22.图8 为24*2子阵波束宽度内轴比。
23.图中：1-馈电缝隙延长段，2-圆极化腔，3-馈电缝隙，4-圆极化波导缝隙单元，5-馈电波导。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明的是，术语“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。
27.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
28.如图1～3所示，一种圆极化波导缝隙单元，包括馈电缝隙3和圆极化器，所述圆极化器包括馈电缝隙延长段1和两个圆极化腔2，两个所述圆极化腔2分别设置在馈电缝隙延长段1的两侧，两个所述圆极化腔2均偏置设置使两个所述圆极化腔2与馈电缝隙延长段1形成z字形结构，所述馈电缝隙3与馈电缝隙延长段1连通。本实施例中的圆极化器只有一层结构，极大地方便了加工，馈电缝隙延长段1的长度为l4，宽度为l3，其为腔室的结构，馈电缝隙延长段1底部与馈电缝隙3连通，馈电缝隙3可以是开在波导上的辐射缝，也可以是腔体之间的耦合缝隙，开缝方式根据设计需求自由选择，降低了组阵后馈电网络的设计难度，所述圆极化器的高度小于1/4工作波长，馈电缝隙3也为长条形，其尺寸略小于馈电缝隙延长段1的尺寸，缝隙高度往往取一个壁厚，这样能得到更好的单元有源驻波，馈电缝隙3的长度、宽度由单元的激励加权和谐振长度等因素决定；两个圆极化腔2均与馈电缝隙延长段1连通，连通在馈电缝隙延长段1的长边上，两个圆极化腔2关于馈电缝隙延长段1中心对称设置，圆极化腔2的中心线与馈电缝隙延长段1的中心的距离为l5，此为圆极化腔2的偏置距离，l5的大小决定了圆极化波导缝隙单元的轴比，偏置方向决定了圆极化的旋向，这些参数都应根据辐射单元的激励权重做相应的微调和优化以达到最佳电性能，偏置方向即位于馈电缝隙
延长段1同一侧的圆极化腔2位于馈电缝隙延长段1两端中的哪一端，圆极化腔2位于不同端时圆极化的旋向相反。
29.进一步的，所述馈电缝隙延长段1和两个圆极化腔2均为长条形的结构，两个所述圆极化腔2均与馈电缝隙延长段1垂直，馈电波导5中的主模通过馈电缝隙3到达馈电缝隙延长段1和圆极化腔2中，因为馈电缝隙延长段1和圆极化腔2正交且有适当偏置，主模电场在经过该圆极化结构过程中，一部分分量产生了90
°
的方向旋转和90
°
相移，最重形成圆极化波。
30.进一步的，所述圆极化腔2的长度为1/4～1/2工作波长，圆极化腔2的长度l1可取1/4~1/2个波长，宽度l2，在一定范围内宽度l2越大，轴比带宽越宽，组阵后轴比越小。
31.进一步的，所述两个圆极化腔2关于馈电缝隙延长段1的中心中心对称，且两个圆极化腔2的中心线不在一条直线上，这样就形成偏置结构。
32.如图1～8，所示一种圆极化波导缝隙单元组阵，包括两个圆极化波导缝隙单元4，两个圆极化波导缝隙单元4的馈电缝隙延长段1并列设置，位于两个馈电缝隙延长段1相对一侧的两个圆极化腔2连通在一起。本实施例中的组阵由两个圆极化波导缝隙单元4构成，两个圆极化波导缝隙单元4的馈电缝隙延长段1并列平行设置，两个馈电缝隙延长段1之间的间距为l6，两个圆极化波导缝隙单元4在布阵时相邻的两个圆极化腔2连通在一起，这样就减少了单元尺寸引入的布阵问题，降低了阵面的设计难度，同时由该辐射单元组阵后具有优秀的电性能，即较小的轴比和副瓣易控制的方向图，其中，单元间距l6由组阵阵因子决定。
33.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。