一種天線及平臺遙測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，特別是對寬頻帶、雙圓極化、低后瓣、收發(fā)共用的天線技術(shù)領(lǐng)域，適用于小型化、重量輕、復(fù)雜結(jié)構(gòu)平臺的遙測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的低后瓣天線一般采用基于超材料結(jié)構(gòu)模式，如專利“天線反射板和低后瓣天線”(申請?zhí)?lt;~201320717530.9)，以及專利“提供減小的后瓣菲涅耳區(qū)的微帶天線”(申請?zhí)?CN201210425430.9)，這類天線的超材料結(jié)構(gòu)導(dǎo)致天線輻射效率較低，形成的高阻帶寬較窄，不適用于寬頻帶天線減小后瓣的需求；同時，采用微帶形式形成的高阻結(jié)構(gòu)，造成天線安裝不便和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱，不適合于安裝在復(fù)雜載體平臺。
[0003]而為了滿足天線的帶寬要求，常見采用介質(zhì)加載，如專利“介質(zhì)加載寬帶小型化雙圓極化天線”(申請?zhí)?CN201210580457.5)，以及縫隙耦合形式，如專利“基于耦合微帶線耦合器的緊湊型寬帶雙圓極化貼片天線”(申請?zhí)?CN201310120397.3)、專利“一種基于帶狀線多縫隙耦合饋電的圓極化陶瓷天線”(申請?zhí)?CN201010283707.X)，該類天線尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，后瓣較大，同樣不適合在復(fù)雜平臺的安裝以及保證電性能穩(wěn)定。
[0004]在實現(xiàn)圓極化的方式中，都需要在天線輻射口面形成空間和時間正交、幅度相等的激勵，如專利“介質(zhì)加載寬帶小型化雙圓極化天線”(申請?zhí)?CN201210580457.5)，使用隔板圓極化器形成圓極化，如專利“一種用于寬角掃描相控陣的雙圓極化寬帶天線輻射單元”(申請?zhí)?CN201010129681.3 )，采用圓極化膜片形成圓極化。上述幾種方式存在的主要缺陷是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易調(diào)節(jié)，對加工精度要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種克服復(fù)雜結(jié)構(gòu)平臺影響、具有同時實現(xiàn)左旋右旋圓極化輻射性能、寬頻段增益覆蓋、高隔離度、結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、重量輕、易安裝、滿足遙測遙控要求、同時天線性能便于調(diào)整。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種天線，包括:金屬扼流圈，金屬扼流圈為底面封閉的多層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu);射頻連接器，射頻連接器安裝在金屬扼流圈的內(nèi)腔的底面;饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射貼片，饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射貼片從下至上固定在內(nèi)腔的頂端。
[0007]進(jìn)一步地，射頻傳感器、饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射貼片與內(nèi)腔均通過螺釘進(jìn)行固定。
[0008]更進(jìn)一步地，饋電網(wǎng)絡(luò)的正面采用正交H型縫隙結(jié)構(gòu)，反面采用定向耦合器結(jié)構(gòu)作為功分器。
[0009]更進(jìn)一步地，正交H形縫隙結(jié)構(gòu)和所述定向耦合器結(jié)構(gòu)的輸出端口幅度相等且相位相差90度。
[0010]更進(jìn)一步地，輻射貼片采用微帶介質(zhì)基片的形式。
[0011]更進(jìn)一步地，多層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)為三層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)。
[0012]更進(jìn)一步地，三層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)為三層銅同心圓形腔結(jié)構(gòu)。
[0013]通過上述技術(shù)方案，本寬帶雙圓極化低后瓣收發(fā)一體化天線有效減小天線后瓣，顯著提高天線輻射在復(fù)雜結(jié)構(gòu)平臺的電性能；能夠有效提高頻率覆蓋范圍；能夠?qū)崿F(xiàn)左旋和右旋圓極化輻射，具有雙圓極化收發(fā)一體化工作的特性;結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝，具有較好的穩(wěn)定性。
[0014]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種平臺遙測系統(tǒng)，包括:上述寬帶雙圓極化低后瓣收發(fā)一體化天線;控制設(shè)備，用于接收所述寬帶雙圓極化低后瓣收發(fā)一體化天線發(fā)射的信號，進(jìn)行處理后發(fā)出相應(yīng)的控制信號。
[0015]進(jìn)一步地，控制設(shè)備為可邏輯編程控制器(PLC)。
[0016]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的天線整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的輻射方向圖示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的駐波示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明
[0021]I金屬扼流圈 2射頻連接器圈 3饋電網(wǎng)絡(luò)
[0022]4輻射貼片 5螺釘6內(nèi)腔
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0024]在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“內(nèi)，外”通常是指相應(yīng)物體輪廓的內(nèi)和外。使用的方位詞如“上下左右，前后”通常是指相應(yīng)物體的上下左右和前后。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提供的寬帶雙圓極化低后瓣收發(fā)一體化天線，包括:金屬扼流圈I，金屬扼流圈I為底面封閉的多層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu);射頻連接器2，射頻連接器2安裝在金屬扼流圈I的內(nèi)腔6的底面;饋電網(wǎng)絡(luò)3和輻射貼片4，饋電網(wǎng)絡(luò)3和輻射貼片4從下至上固定在內(nèi)腔6的頂端。
[0026]本實施例中射頻連接器2安裝在金屬扼流圈I的內(nèi)腔6的底面，饋電網(wǎng)絡(luò)3和輻射貼片4從下至上固定在金屬扼流圈I的內(nèi)腔的頂端。金屬扼流圈I為多層同心圓形腔結(jié)構(gòu)，由于在天線的表面形成高阻結(jié)構(gòu)，能夠有效提高方向圖滾降比，減小天線后瓣，提高天線在復(fù)雜結(jié)構(gòu)平臺的輻射性能。
[0027]優(yōu)選地，為了在射頻傳感器、饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射貼片發(fā)生故障時，能方便的進(jìn)行更換，射頻傳感器、所述饋電網(wǎng)絡(luò)和所述輻射貼片與內(nèi)腔均通過螺釘進(jìn)行固定，可以方便的安裝與拆卸。
[0028]更優(yōu)選地，為了能夠有效提高頻率覆蓋范圍，饋電網(wǎng)絡(luò)的正面采用正交H型縫隙結(jié)構(gòu)，反面采用定向耦合器結(jié)構(gòu)作為功分器。與傳統(tǒng)的一點自圓極化和兩點、三點、四點饋電圓極化相比，正交H型縫隙饋電結(jié)構(gòu)與輻射貼片構(gòu)成兩個諧振結(jié)構(gòu)，能夠有效提高頻率覆蓋范圍。饋電網(wǎng)絡(luò)的反面采用定向耦合器作為功分器，通過在兩個端口分別激勵，可以同時實現(xiàn)左旋和右旋圓極化輻射。
[0029]更優(yōu)選地，為了能夠有效提高頻率覆蓋范圍，正交H形縫隙結(jié)構(gòu)和定向耦合器結(jié)構(gòu)的輸出端口幅度相等且相位相差90度。
[0030]更優(yōu)選地，為了更好與正交H型縫隙耦合饋電，輻射貼片采用微帶介質(zhì)基片的形式。
[0031]更優(yōu)選的，為了使天線性能更加優(yōu)異，多層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)為三層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)。
[0032]更優(yōu)選的，為了使天線性能更加優(yōu)異，三層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)為三層銅同心圓形腔結(jié)構(gòu)。
[0033]圖2中，輻射方向圖后瓣較小，前后比接近26dB，優(yōu)于常見的圓極化寬波束天線；
[0034]圖3中，天線駐波帶寬(VSWRS2)接近18%，與傳統(tǒng)的微帶天線相比，頻帶展寬效果顯著。
[0035]通過上述技術(shù)方案，本寬帶雙圓極化低后瓣收發(fā)一體化天線有效減小天線后瓣，顯著提高天線輻射在復(fù)雜結(jié)構(gòu)平臺的電性能；能夠有效提高頻率覆蓋范圍；能夠?qū)崿F(xiàn)左旋和右旋圓極化輻射，具有雙圓極化收發(fā)一體化工作的特性;結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝，具有較好的穩(wěn)定性。
[0036]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種平臺遙測系統(tǒng)，包括:上述寬帶雙圓極化低后瓣收發(fā)一體化天線;控制設(shè)備，用于接收所述寬帶雙圓極化低后瓣收發(fā)一體化天線發(fā)射的信號，進(jìn)行處理后發(fā)出相應(yīng)的控制信號。
[0037]優(yōu)選地，控制設(shè)備為可邏輯編程控制器(PLC)。
[0038]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明其他各種可能的組合方式不再另行說明。
[0039]此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種天線，其特征在于，包括: 金屬扼流圈(I )，所述金屬扼流圈(I)為底面封閉的多層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)； 射頻連接器(2)，所述射頻連接器(2)安裝在所述金屬扼流圈(I)的內(nèi)腔(6)的底面； 饋電網(wǎng)絡(luò)(3)和輻射貼片(4)，所述饋電網(wǎng)絡(luò)(3)和所述輻射貼片(4)從下至上固定在所述內(nèi)腔(6)的頂端。2.如權(quán)利要求1所述天線，其特征在于，所述射頻傳感器(2)、所述饋電網(wǎng)絡(luò)(3)和所述輻射貼片(4)與所述內(nèi)腔(6)均通過螺釘(5)進(jìn)行固定。3.如權(quán)利要求2所述天線，其特征在于，所述饋電網(wǎng)絡(luò)(3)的正面采用正交H型縫隙結(jié)構(gòu)，反面采用定向耦合器結(jié)構(gòu)作為功分器。4.根據(jù)權(quán)利要求4所述天線，其特征在于，所述正交H形縫隙結(jié)構(gòu)和所述定向耦合器結(jié)構(gòu)的輸出端口幅度相等且相位相差90度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述天線，其特征在于，所述輻射貼片(4)采用微帶介質(zhì)基片的形式。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述天線，其特征在于，所述多層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)為三層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述天線，其特征在于，所述三層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)為三層銅同心圓形腔結(jié)構(gòu)。8.一種平臺遙測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求1-7任一項所述天線； 控制設(shè)備，用于接收所述天線發(fā)射的信號，進(jìn)行處理后發(fā)出相應(yīng)的控制信號。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的平臺遙測系統(tǒng)，所述控制設(shè)備為可邏輯編程控制器(PLC)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種天線，該天線包括：金屬扼流圈，所述金屬扼流圈為底面封閉的多層金屬同心圓形腔結(jié)構(gòu)；射頻連接器，所述射頻連接器安裝在所述金屬扼流圈的內(nèi)腔的底面；饋電網(wǎng)絡(luò)和輻射貼片，所述饋電網(wǎng)絡(luò)和所述輻射貼片從下至上固定在所述內(nèi)腔的頂端。本發(fā)明還公開了具有上述天線的平臺遙測系統(tǒng)。本發(fā)明性能優(yōu)越，結(jié)構(gòu)及工藝簡單可靠，具有較寬的增益帶寬和較高的隔離度，能夠同時實現(xiàn)左旋和右旋圓極化輻射，輻射方向圖后瓣較小，軸比性能優(yōu)異，同時天線性能便于調(diào)整。
【IPC分類】H01Q7/00, H01Q1/38, H01Q1/50
【公開號】CN105490028
【申請?zhí)枴緾N201510959343
【發(fā)明人】朱瑞龍, 董濤, 柯炳清, 張少甫, 何忠良
【申請人】航天恒星科技有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月18日