單脈沖濾波天線陣列的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種單脈沖濾波天線陣列。
【背景技術(shù)】
[0002]單脈沖天線是在第二次世界大戰(zhàn)后出現(xiàn)并在五、六十年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種精密跟蹤天線。隨著導(dǎo)彈、火箭、人造衛(wèi)星和宇航技術(shù)的發(fā)展,原先采用幾種雷達(dá)跟蹤體制都不能滿足跟蹤精度和速度方面不斷提高的要求。而單脈沖體制原則上只需要一個(gè)回波脈沖就能獲得目標(biāo)的距離和全部角坐標(biāo)信息,這樣就大大加快了提取目標(biāo)角度信息的速度。同時(shí)其跟蹤精度和抗干擾能力均優(yōu)于原來(lái)的體制,因而得到了廣泛的應(yīng)用。但是,傳統(tǒng)的單脈沖天線只負(fù)責(zé)輻射“和” “差”兩種不同波束,僅僅作為輻射電磁波而存在,使得系統(tǒng)中還必須在天線之前加入將工作頻率以外的信號(hào)濾除的濾波電路,增加了系統(tǒng)體積和系統(tǒng)的損耗。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷,亟需改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種單脈沖濾波天線陣列。
[0005]一種單脈沖濾波天線陣列,包括層疊設(shè)置的上介質(zhì)基板以及下介質(zhì)基板,所述上介質(zhì)基板的上表面設(shè)置有第一金屬層,所述下介質(zhì)基板的上表面設(shè)置有第二金屬層,所述下介質(zhì)基板的下表面設(shè)置有第三金屬層,所述下介質(zhì)基板上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一金屬化通孔,所述上介質(zhì)基板上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第二金屬化通孔;
[0006]該多個(gè)第一金屬化通孔與所述第二金屬層以及所述第三金屬層圍成一正方形的雙模諧振腔,所述雙模諧振腔在所述第三金屬層上的投影的兩個(gè)相鄰的邊的中點(diǎn)處分別設(shè)置有用于進(jìn)行“和”支路饋電的第一微帶線以及用于進(jìn)行“差”支路饋電的第二微帶線;該多個(gè)第二金屬化通孔、所述第一金屬層以及所述第二金屬層圍成兩個(gè)正對(duì)且間隔分布的第二矩形諧振腔以及四個(gè)依次正對(duì)且均勻間隔分布的第三矩形諧振腔,每一所述第二矩形諧振腔分別與對(duì)應(yīng)的兩個(gè)所述第三矩形諧振腔耦合并呈“品”字形分布;該兩個(gè)第二矩形諧振腔分別與所述雙模諧振腔局部地對(duì)準(zhǔn),并且每一所述第二矩形諧振腔與所述雙模諧振腔對(duì)準(zhǔn)的部分所對(duì)應(yīng)的第二金屬層上均設(shè)置有耦合縫隙以實(shí)現(xiàn)所述雙模諧振腔與對(duì)應(yīng)兩個(gè)所述第二矩形諧振腔的耦合;每一所述第三矩形諧振腔對(duì)應(yīng)的第一金屬層上均開(kāi)設(shè)有用于輻射信號(hào)的福射縫隙。
[0007]在本發(fā)明提供的單脈沖濾波天線陣列中,所述第二矩形諧振腔與對(duì)應(yīng)的所述第三矩形諧振腔通過(guò)設(shè)置于其間的第一耦合開(kāi)口耦合連接,每一所述第二矩形諧振腔對(duì)應(yīng)的兩個(gè)第一耦合開(kāi)口關(guān)于該第二矩形諧振腔在所述第二金屬層上的投影的中垂線對(duì)稱(chēng)。
[0008]在本發(fā)明提供的單脈沖濾波天線陣列中,每一所述輻射縫隙均呈矩形條狀并沿著該四個(gè)第三矩形諧振腔排列的方向延伸。
[0009]在本發(fā)明提供的單脈沖濾波天線陣列中,所述輻射縫隙的中心點(diǎn)與對(duì)應(yīng)所述第三矩形諧振腔在所述第一金屬層上投影的中心點(diǎn)重合。
[0010]在本發(fā)明提供的單脈沖濾波天線陣列中,所述耦合縫隙呈矩形條狀,所述雙模諧振腔在所述第二金屬層上的投影與所述第二矩形諧振腔在所述第二金屬層上的投影的重合部分的中心點(diǎn)與對(duì)應(yīng)耦合縫隙的中心點(diǎn)重合。
[0011]在本發(fā)明提供的單脈沖濾波天線陣列中,該兩個(gè)第二矩形諧振腔沿著每一所述第二矩形諧振腔的長(zhǎng)度方向排列,該四個(gè)第三矩形諧振腔沿著每一所述第三矩形諧振腔的寬度方向排列。
[0012]在本發(fā)明提供的單脈沖濾波天線陣列中,所述上介質(zhì)基板以及所述下介質(zhì)基板均采用Rogers 5880的材料制成。
[0013]在本發(fā)明提供的單脈沖濾波天線陣列中,所述下介質(zhì)基板的厚度為0.254mm,所述上介質(zhì)基板的厚度為0.508mm。
[0014]實(shí)施本發(fā)明具有以下有益效果:由于本發(fā)明將濾波電路和天線這種輻射電路集成在一起設(shè)計(jì),其中的第三矩形諧振腔既作為最后一級(jí)諧振器而存在,并且通過(guò)輻射縫隙向外輻射信號(hào),從而使得相比與單獨(dú)設(shè)計(jì)天線和濾波電路再集成在一起的設(shè)計(jì)而言,損耗更小、結(jié)構(gòu)更緊湊、系統(tǒng)的效率更高。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中的單脈沖濾波天線陣列的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是圖1所示實(shí)施例中的單脈沖濾波天線陣列的局部分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是圖1所示實(shí)施例中的單脈沖濾波天線陣列的平面透視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明一實(shí)施實(shí)例的“和”支路的回波損耗仿真與測(cè)試結(jié)果。
[0019]圖5是本發(fā)明一實(shí)施實(shí)例的“差”支路的回波損耗仿真與測(cè)試結(jié)果。
[0020]圖6是本發(fā)明一實(shí)施實(shí)例的“和”支路與“差”支路的方向圖仿真結(jié)果。
[0021]圖7是本發(fā)明一實(shí)施實(shí)例的“和”支路與“差”支路的方向圖測(cè)試結(jié)果。
[0022]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了便于理解本發(fā)明,下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的首選實(shí)施例。但是,本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn),并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地,提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容更加透徹全面。
[0024]需要說(shuō)明的是,當(dāng)元件被稱(chēng)為“固定于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類(lèi)似的表述只是為了說(shuō)明的目的。
[0025]除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的,不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0026]本發(fā)明提供了一種單脈沖濾波天線陣列。
[0027]同時(shí)參照?qǐng)D1、圖2以及圖3,在本實(shí)施例中,該單脈沖濾波天線陣列包括層疊設(shè)置的下介質(zhì)基板I以及上介質(zhì)基板2,所述上介質(zhì)基板2的上表面設(shè)置有第一金屬層5,所述下介質(zhì)基板I的上表面設(shè)置有第二金屬層4,所述下介質(zhì)基板I的下表面設(shè)置有第三金屬層3。所述下介質(zhì)基板I上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一金屬化通孔8,所述上介質(zhì)基板2上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第二金屬化通孔21。其中下介質(zhì)基板I以及上介質(zhì)基板2均采用Rogers 5880材料制成,并且下介質(zhì)基板I的厚度為0.254mm,上介質(zhì)基板2的厚度為0.508mm。第一金屬化通孔8以及第二金屬化通孔21的直徑均為0.25mm。
[0028]具體地,該多個(gè)第一金屬化通孔8呈正方形排列,其與所述第二金屬層4以及所述第三金屬層3圍成一正方形的雙模諧振腔9,優(yōu)選地,該正方形的邊長(zhǎng)為7.75mm。所述雙模諧振腔9在所述第三金屬層3的投影的兩個(gè)相鄰的邊的中點(diǎn)處分別設(shè)置有用于進(jìn)行“和”支路饋電的第一微帶線6以及用于進(jìn)行“差”支路饋電的第二微帶線7。其中,第一微帶線6和第二微帶線7均呈矩形條狀,第一微帶線6的寬度為0.77mm,第二微帶線7的寬度也為0.77mm0
[0029]該多個(gè)第二金屬化通孔21、所述第一金屬層5以及所述第二金屬層4圍成兩個(gè)正對(duì)且間隔分布的第二矩形諧振腔11以及四個(gè)依次正對(duì)且均勻間隔