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L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn)的制作方法

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L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),包括功分饋電網(wǎng)絡(luò)、天線(xiàn)單元和天線(xiàn)安裝板,所述功分饋電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)射頻電纜與天線(xiàn)單元輸入口相連接,所述天線(xiàn)單元輸入口處設(shè)有射頻同軸連接器;所述天線(xiàn)單元印制在印制板基片上,所述印制板基片安裝在天線(xiàn)安裝板上。本實(shí)用新型可具備寬工作頻帶、低副瓣電平,并能使得天線(xiàn)尺寸較常規(guī)陣列天線(xiàn)大大縮小。
【專(zhuān)利說(shuō)明】L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種天線(xiàn),特別是涉及一種L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn)。

【背景技術(shù)】
[0002]低副瓣天線(xiàn)在抗干擾、提高工作性能方面具有優(yōu)勢(shì),如何降低天線(xiàn)的副瓣電平一直是天線(xiàn)領(lǐng)域研究的重要課題。均勻陣列的副瓣電平只能達(dá)到13.2dB,為進(jìn)一步降低陣列天線(xiàn)的副瓣電平,需要改變各輻射天線(xiàn)的幅度和相位。天線(xiàn)單元采取常規(guī)矩形分布雖然也可達(dá)到低副瓣指標(biāo),但其口面利用較低,本設(shè)計(jì)天線(xiàn)單元采用交錯(cuò)排布,可大大降低天線(xiàn)陣列長(zhǎng)度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型的目的在于,提供一種L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),可具備寬工作頻帶、低副瓣電平,并能使得天線(xiàn)尺寸較常規(guī)陣列天線(xiàn)大大縮小。
[0004]本文涉及的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn)是常規(guī)陣列天線(xiàn)的一種特例,該種天線(xiàn)采用平面印刷結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于加工、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)。另外作為陣列天線(xiàn)使用時(shí),也具有十分良好的低副瓣特性和較寬的頻率覆蓋,尤其適合應(yīng)用在復(fù)雜的電子干擾環(huán)境下,因而是一種非常有發(fā)展前景的陣列天線(xiàn)。主要應(yīng)用場(chǎng)合:雷達(dá)和通信領(lǐng)域的輻射及接收等。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,包括功分饋電網(wǎng)絡(luò)、天線(xiàn)單元和天線(xiàn)安裝板,所述功分饋電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)射頻電纜與天線(xiàn)單元輸入口相連接,所述天線(xiàn)單元輸入口處設(shè)有射頻同軸連接器;所述天線(xiàn)單元印制在印制板基片上,所述印制板基片安裝在天線(xiàn)安裝板上。
[0006]前述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述功分饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式為Wilkinson隔離型功分器。
[0007]前述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述天線(xiàn)單元為微帶偶極子天線(xiàn)單元。
[0008]前述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述天線(xiàn)單元中的單元數(shù)為13,分為上下兩排,上排6個(gè)單元,下排7個(gè)單元。
[0009]前述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述相鄰天線(xiàn)單元的間距為dx=0.53 λ ,相鄰線(xiàn)陣間距為dy=0.53A,λ為中心頻率自由空間波長(zhǎng)。
[0010]前述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述天線(xiàn)安裝板為鋁板,在所述鋁板中部安裝有不銹鋼材質(zhì)的加強(qiáng)筋。
[0011]前述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述天線(xiàn)單元之間填充硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料,所述天線(xiàn)外部設(shè)有玻璃鋼天線(xiàn)罩整罩。
[0012]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:
[0013]I)天線(xiàn)單元之間的互耦較?。?br> [0014]2)在較小的尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)低副瓣指標(biāo),副瓣電平小于_30dB,其尺寸較常規(guī)形式陣列天線(xiàn)小25% ;
[0015]3)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低駐波比的特點(diǎn),同時(shí)其制造成本低,并且易于加工。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型中天線(xiàn)單元正面示意圖;
[0017]圖2為本實(shí)用新型中天線(xiàn)單元背面示意圖;
[0018]圖3為本實(shí)用新型中天線(xiàn)單元分布示意圖;
[0019]圖4為本實(shí)用新型中功分網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]圖5為本實(shí)用新型中天線(xiàn)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記列表:
[0022]I 一印制板基片上表面、2—印制板基片、3—印制板基片下表面、4 一天線(xiàn)單兀、5 一天線(xiàn)安裝板、6—天線(xiàn)罩、7—射頻同軸連接器、8—功分饋電網(wǎng)絡(luò)。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0024]如圖1至圖5所示,一種L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),包括功分饋電網(wǎng)絡(luò)8、天線(xiàn)單元4、天線(xiàn)安裝板5和天線(xiàn)罩6。L波段射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)功分饋電網(wǎng)絡(luò)8,將信號(hào)分配成所需的相對(duì)功率比值,然后通過(guò)射頻電纜連接到相應(yīng)位置的天線(xiàn)單元4輸入口,所述天線(xiàn)單元4輸入口處設(shè)有射頻同軸連接器7。所述天線(xiàn)單元4印制在印制板基片2上,所述印制板基片2包括上表面I和下表面3。所述印制板基片2安裝在天線(xiàn)安裝板5上。
[0025]所述天線(xiàn)單元4為微帶偶極子天線(xiàn)單元。印刷微帶電路偶極子(“振子”)是切割成諧振長(zhǎng)度的印刷導(dǎo)體條帶,具有重量輕、體積小、成本低、便于集成和組成陣列的優(yōu)點(diǎn),尤其天線(xiàn)單元互耦小,是陣列單元天線(xiàn)的重要形式之一。微波信號(hào)通過(guò)巴倫或微帶等饋電方式,耦合到偶極子貼片上,再由偶極子臂輻射到自由空間。巴倫饋電印制偶極子天線(xiàn)采用印制板工藝加工制作,具有平面結(jié)構(gòu)、體積小、重量輕、制造成本低、易于大規(guī)模集成的特點(diǎn),而且克服了微帶貼片天線(xiàn)頻帶較窄的缺點(diǎn),更適合安裝空間有限、要求共形裝配等場(chǎng)合的使用。
[0026]所述天線(xiàn)單元4中的單元數(shù)為13,分為上下兩排,上排6個(gè)單元,下排7個(gè)單元。相鄰天線(xiàn)單元4的間距為(1χ=0.53λ,相鄰線(xiàn)陣間距為dy=0.53X,λ為中心頻率自由空間波長(zhǎng)。圖3給出了該天線(xiàn)陣的示意圖。
[0027]天線(xiàn)安裝板拋棄復(fù)雜的整板銑削方式,采用鋁板折彎工藝,并在鋁板中部安裝不銹鋼材的加強(qiáng)筋以增加強(qiáng)度,可大大降低天線(xiàn)陣列的整體重量。
[0028]為實(shí)現(xiàn)低副瓣要求,必須對(duì)天線(xiàn)陣列各單元進(jìn)行幅度相位加權(quán)控制,本設(shè)計(jì)幅度采取泰勒分布,相位相等方式。根據(jù)陣列天線(xiàn)錐削分布的要求,采用不等分功分器實(shí)現(xiàn)功率的比例分配。不等分十三功分器原理示意圖如圖4所示。為保證輸出幅度精度,本設(shè)計(jì)的原則是每級(jí)一分二的兩個(gè)輸出口的功分比不能過(guò)大,否則兩分支線(xiàn)特性阻抗相差太大,結(jié)構(gòu)將難以實(shí)現(xiàn)。各輸出端口均為等相位。
[0029]功分饋電網(wǎng)絡(luò)8的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式為Wilkinson隔離型功分器,作為單元電路,抑制了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的多次反射,使網(wǎng)絡(luò)各輸出端口的幅度和相位控制達(dá)到了所期望的精度。采用等路徑設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,保證了網(wǎng)絡(luò)的寬帶特性。
[0030]天線(xiàn)陣列完成裝配調(diào)試后,在天線(xiàn)單元4之間填充硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料,外部采用玻璃鋼天線(xiàn)罩6整罩,可滿(mǎn)足長(zhǎng)期戶(hù)外暴露使用的環(huán)境考驗(yàn)。
[0031]采用上述技術(shù)方案的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),具有小尺寸、重量輕、低副瓣電平的特點(diǎn),同時(shí)其制造成本低,并且易于集成。
[0032]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和變形,這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,包括功分饋電網(wǎng)絡(luò)、天線(xiàn)單元和天線(xiàn)安裝板,所述功分饋電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)射頻電纜與天線(xiàn)單元輸入口相連接,所述天線(xiàn)單元輸入口處設(shè)有射頻同軸連接器;所述天線(xiàn)單元印制在印制板基片上,所述印制板基片安裝在天線(xiàn)安裝板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述功分饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式為Wilkinson隔離型功分器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述天線(xiàn)單元為微帶偶極子天線(xiàn)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述天線(xiàn)單元中的單元數(shù)為13,分為上下兩排,上排6個(gè)單元,下排7個(gè)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述相鄰天線(xiàn)單元的間距為(1χ=0.53λ,相鄰線(xiàn)陣間距為dy=0.53X,λ為中心頻率自由空間波長(zhǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述天線(xiàn)安裝板為鋁板,在所述鋁板中部安裝有不銹鋼材質(zhì)的加強(qiáng)筋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的L波段低副瓣偶極子陣列天線(xiàn),其特征是,所述天線(xiàn)單元之間填充硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料,所述天線(xiàn)外部設(shè)有玻璃鋼天線(xiàn)罩整罩。
【文檔編號(hào)】H01Q1/50GK204243213SQ201420778764
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】陸曉路, 李東明 申請(qǐng)人:南京長(zhǎng)峰航天電子科技有限公司
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