一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，包括功分器模塊、功放模塊、均設(shè)置在所述功放模塊上的散熱模塊和天線陣模塊；所述功放模塊包括功分網(wǎng)絡(luò)模塊和放大模塊，所述功分網(wǎng)絡(luò)模塊和放大模塊的節(jié)點(diǎn)連接部分均采用等長金絲焊接。本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果：功放模塊的絕緣子和天線陣模塊的饋電端微帶線相焊接避免了電纜或接頭連接帶來的幅度及相位差，低損耗的印制板以及等長的金絲焊接等工藝可以有效的保證功放模塊的輸出要求。采用新型的錐形開槽天線單元組成陣列，在保證合成效率和輻射性能的前提下，有效的解決了超寬帶天線在高頻端方向圖畸變的通病。
【專利說明】一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，屬于電子對抗【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在雷達(dá)設(shè)備中發(fā)射機(jī)主要有行波管發(fā)射機(jī)和固態(tài)放大器發(fā)射機(jī)兩種，固態(tài)放大器發(fā)射機(jī)具有高可靠、高穩(wěn)定性、長壽命、工作頻帶寬、開機(jī)迅速、操作簡單安全以及故障軟化等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為雷達(dá)系統(tǒng)中發(fā)射單元的主導(dǎo)發(fā)展方向。
[0003]對固態(tài)放大器發(fā)射機(jī)而言，為獲得較大的功率輸出，通常我們采用功率合成的方法，把多路較低功率的信號合成為所需要的大功率輻射信號，具體方法有兩種:一是采用基于電路或波導(dǎo)的功率合成技術(shù)，將多路信號利用電路或波導(dǎo)的合成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行功率合成，再通過天線輻射出去，但由于合成網(wǎng)絡(luò)本身存在功率損耗，會降低功率合成的效率；第二種方法是基于自由空間功率合成技術(shù)，通過采用空間功率合成天線，多路功率信號直接通過天線單元輻射到自由空間去，通過控制固態(tài)放大器各路輻射的相位，直接在自由空間合成定向福射的大功率電磁波束，由于沒有了合成網(wǎng)絡(luò)的損耗，合成效率較高。是產(chǎn)生大功率電磁波輻射的有效途徑。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]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X或Ku波段功率合成有源陣列天線，采用空間合成技術(shù)，并能夠提高固態(tài)放大器的合成效率，有效地降低熱功耗，成本低。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0006]一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，包括功分器模塊、功放模塊、均設(shè)置在所述功放模塊上的散熱模塊和天線陣模塊；所述散熱模塊設(shè)置在功放模塊的兩側(cè)；所述功放模塊包括功分網(wǎng)絡(luò)模塊和放大模塊，所述功分網(wǎng)絡(luò)模塊和放大模塊的節(jié)點(diǎn)連接部分均采用等長金絲焊接；所述功放模塊的輸出端采用絕緣子結(jié)構(gòu)，所述絕緣子和天線陣模塊的饋電端微帶線相焊接。
[0007]前述的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，所述功分器模塊采用兩節(jié)阻抗變換結(jié)構(gòu)，形成四路功分器結(jié)構(gòu)。
[0008]前述的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，所述功分網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)置有三路，每一路的端口輸出峰值功率均大于28dBm。
[0009]前述的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，所述功放模塊由四個(gè)模塊上下層疊構(gòu)成，四個(gè)模塊分別與四路功分器的端口對應(yīng)連接。
[0010]前述的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，每個(gè)所述散熱模塊均包括兩個(gè)風(fēng)機(jī)；所述散熱模塊采用槽線結(jié)構(gòu)，所述槽線設(shè)置在風(fēng)機(jī)工作時(shí)形成的風(fēng)道上。
[0011]前述的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，所述天線陣模塊采用12個(gè)基本輻射體合成；所述基本輻射體采用錐形開槽天線單元，采取4X3等間距分布形式排列，各單元間距為10mm。
[0012]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:功分網(wǎng)絡(luò)模塊的設(shè)計(jì)，保證了固態(tài)放大器在X或Ku波段的有效工作，且性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)簡單的功分網(wǎng)絡(luò)模塊保證了整個(gè)有源陣列工作的可靠性和有效性。散熱模塊并加上四個(gè)高性能的風(fēng)機(jī)，保證了各級放大器模塊在_45°C?+55°C寬溫度條件下可以穩(wěn)定的工作。功放模塊的絕緣子和天線陣模塊的饋電端微帶線相焊接避免了電纜或接頭連接帶來的幅度及相位差，低損耗的印制板以及等長的金絲焊接等工藝可以有效的保證功放模塊的輸出要求。采用新型的錐形開槽天線單元組成陣列，在保證合成效率和輻射性能的前提下，有效的解決了超寬帶天線在高頻端方向圖畸變的通病。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本裝置的俯視圖；
[0014]圖2是本裝置的側(cè)視圖；
[0015]圖3是本裝置的主視圖；
[0016]圖4是四路功分器結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0017]圖5是功分器模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中附圖標(biāo)記的含義:
[0019]1-功分器模塊，2-功放模塊，3-散熱模塊，4-天線陣模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(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明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0021]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，包括功分器模塊1、功放模塊2、散熱模塊3和天線陣模塊4。
[0022]其中，散熱模塊3和天線陣模塊4均設(shè)置在功放模塊2上，散熱模塊3設(shè)置在功放模塊2的兩側(cè)，且每個(gè)散熱模塊3都設(shè)置有兩個(gè)風(fēng)機(jī)。散熱模塊3采用槽線結(jié)構(gòu)，槽線設(shè)置在風(fēng)機(jī)工作時(shí)形成的風(fēng)道上。風(fēng)機(jī)形成的風(fēng)道能夠及時(shí)散發(fā)系統(tǒng)近40瓦的熱量，散熱風(fēng)道并加上四個(gè)高性能的風(fēng)機(jī)，保證了功放模塊2在-45°C?+55°C寬溫度條件下可以穩(wěn)定的工作。
[0023]功分器模塊I為了使工作帶寬覆蓋X或Ku波段，采用兩節(jié)阻抗變換結(jié)構(gòu)，采用Wilkinson設(shè)計(jì)，用一分二、二分四的簡單形成四路功分器結(jié)構(gòu)，可以有效的保證各路功分器的幅度及相位的一致性。
[0024]功放模塊2包括功分網(wǎng)絡(luò)模塊和放大模塊。功分網(wǎng)絡(luò)模塊和放大模塊均采用低損耗印制板為基板，所有節(jié)點(diǎn)連接部分均采用等長金絲焊接來實(shí)現(xiàn)各路等幅等相輸出。如圖5，功分網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)置有三路，每路分別進(jìn)行放大輸出，每一路的端口輸出峰值功率均大于28dBm，因?yàn)橹恍枰份敵?，所以功分器模塊只用了三路，另外一路匹配到地面，不起作用。功放模塊2由四個(gè)模塊上下層疊構(gòu)成，四個(gè)模塊分別與四路功分器的端口一一對應(yīng)連接。性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)簡單的功分網(wǎng)絡(luò)模塊保證了整個(gè)有源陣列工作的可靠性和有效性。
[0025]天線陣模塊4采用12個(gè)基本輻射體合成。功放模塊2的輸出端采用絕緣子結(jié)構(gòu)，將絕緣子和天線陣模塊4的饋電端微帶線相焊接，可以避免電纜或接頭連接帶來的幅度及相位差。
[0026]基本輻射體采用錐形開槽天線，采取4X3 (方位X俯仰)等間距分布形式排列，各單元間距為10mm。功放模塊2中的四個(gè)模塊是一樣的，這樣設(shè)置數(shù)量與所采用的天線陣列相匹配，4X3這樣設(shè)置天線陣列可以得到理想的輻射方向圖。天線在空間可形成20° X20° (方位X俯仰)的半功率波束覆蓋。采用新型的錐形開槽天線單元組成陣列，在保證合成效率和輻射性能的前提下，有效的解決了超寬帶天線在高頻端方向圖畸變的通病。
[0027]本裝置的結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但是合成效率好、輻射性能也比現(xiàn)有的好。
[0028]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，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，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X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，包括功分器模塊、功放模塊、均設(shè)置在所述功放模塊上的散熱模塊和天線陣模塊；所述散熱模塊設(shè)置在功放模塊的兩側(cè)；所述功放模塊包括功分網(wǎng)絡(luò)模塊和放大模塊，所述功分網(wǎng)絡(luò)模塊和放大模塊的節(jié)點(diǎn)連接部分均采用等長金絲焊接；所述功放模塊的輸出端采用絕緣子結(jié)構(gòu)，所述絕緣子和天線陣模塊的饋電端微帶線相焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，所述功分器模塊采用兩節(jié)阻抗變換結(jié)構(gòu)，形成四路功分器結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，所述功分網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)置有三路，每一路的端口輸出峰值功率均大于28dBm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，所述功放模塊由四個(gè)模塊上下層疊構(gòu)成，四個(gè)模塊分別與四路功分器的端口 對應(yīng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，每個(gè)所述散熱模塊均包括兩個(gè)風(fēng)機(jī)；所述散熱模塊采用槽線結(jié)構(gòu)，所述槽線設(shè)置在風(fēng)機(jī)工作時(shí)形成的風(fēng)道上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種X或Ku波段功率合成有源陣列天線，其特征是，所述天線陣模塊采用12個(gè)基本輻射體合成；所述基本輻射體采用錐形開槽天線單元，采取4X3等間距分布形式排列，各單元間距為10_。
【文檔編號】G01S7/02GK204166126SQ201420627109
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】王文海, 李東明, 王磊 申請人:南京長峰航天電子科技有限公司