專利名稱：使用輕質(zhì)介質(zhì)透鏡提高增益的車載動中通陣列天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車載動中通陣列，具體涉及一種使用輕質(zhì)介質(zhì)透鏡提高增益的車載動中通陣列天線。
背景技術(shù)：
動中通系統(tǒng)是“移動中的衛(wèi)星地面站通信系統(tǒng)”的簡稱，通過動中通系統(tǒng)，車輛、輪船以及飛機(jī)等可以在運(yùn)動中與衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)時通信， 不間斷地發(fā)送數(shù)據(jù)、圖像等多媒體信息，可以滿足各種軍用民用應(yīng)急通信和移動條件下的通信需求。由于動中通系統(tǒng)是與衛(wèi)星進(jìn)行通信，所以它需要高增益、高指向性的天線，另外，由于動中通系統(tǒng)是安裝在移動的平臺上，所以它需要重量更輕的天線。

發(fā)明內(nèi)容
為了滿足動中通系統(tǒng)對于天線的高增益、高指向性以及輕質(zhì)的要求，本發(fā)明的目的在于提供了一種使用輕質(zhì)介質(zhì)透鏡提高增益的車載動中通陣列天線。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明的車載動中通陣列天線由NXM個結(jié)構(gòu)相同的方形喇機(jī)天線組成；每個喇機(jī)天線饋電口處通過一個極化分離器將方形喇叭天線接收到的垂直極化信號和水平極化信號分離；極化分離器兩個輸出端口分別通過各自波導(dǎo)連接到水平極化功分網(wǎng)絡(luò)和垂直極化功分網(wǎng)絡(luò)；NXM個方形喇叭天線、NXM個極化分離器、水平極化功分網(wǎng)絡(luò)、垂直極化功分網(wǎng)絡(luò)組成一塊天線板，天線板的內(nèi)外表面鍍有金屬膜；所述兩個功分網(wǎng)絡(luò)在天線板兩端分別通過波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與各自的雙工器相連；兩個雙工器的輸入端分別通過波導(dǎo)與發(fā)射極化控制器相連；發(fā)射信號TX通過發(fā)射波導(dǎo)關(guān)節(jié)后輸入到發(fā)射極化控制器；兩個雙工器的輸出端分別通過波導(dǎo)與接收合路器相連，合路器輸出信號RX到低噪聲下變頻器模塊；該動中通陣列天線的每個方形喇叭天線口徑處均覆蓋有一層介質(zhì)柵板；介質(zhì)柵板上方覆蓋一塊拋物面介質(zhì)透鏡；介質(zhì)透鏡和介質(zhì)柵板使用四個安裝在方形喇叭天線方形口徑角上的十字形塑料栓固定。所述介質(zhì)柵板為PP材料，其大小與方形喇叭天線的口徑大小相同，介質(zhì)柵板上均勻分布有直徑為I毫米的孔。所述介質(zhì)透鏡為PP材料，與介質(zhì)柵板接觸的一面是平面，相對的另外一面為拋物面。本發(fā)明具有的有益效果是1、本發(fā)明采用ABS注塑工藝和介質(zhì)透鏡，減少了動中通陣列天線的重量，增加了天線的增益，實(shí)現(xiàn)了一種高增益、高指向性、輕質(zhì)的動中通陣列天線。2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。


圖1是本發(fā)明的原理框 圖2是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu) 圖3是本發(fā)明中4X4個陣列天線視 圖4是本發(fā)明中單個方形喇叭天線視 圖5是本發(fā)明中方形喇叭天線的剖視 圖6是十字形塑料栓的結(jié)構(gòu) 圖中1、天線板，2、波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，3、波導(dǎo)，4、低噪聲下變頻器，5、合路器，6、雙工器，7、發(fā)射波導(dǎo)關(guān)節(jié)，8、極化控制器，9、方形喇叭天線，10、介質(zhì)透鏡，11、極化分離器，12、水平極化功分網(wǎng)絡(luò)，13、垂直極化功分網(wǎng)絡(luò)，14、十字形塑料栓，15、介質(zhì)柵板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的車載動中通陣列天線由NXM個結(jié)構(gòu)相同的方形喇叭天線9組成，N與M可以相同或不相同個數(shù)，圖3中為4X4個；每個喇叭天線饋電口處通過一個極化分離器11將方形喇叭天線接收到的垂直極化信號和水平極化信號分離；極化分離器11兩個輸出端口分別通過各自波導(dǎo)3連接到水平極化功分網(wǎng)絡(luò)12和垂直極化功分網(wǎng)絡(luò)13 ;NXM個方形喇叭天線9、NXM個極化分離器11、水平極化功分網(wǎng)絡(luò)12、垂直極化功分網(wǎng)絡(luò)13組成一塊天線板1，天線板采用輕質(zhì)注塑加工，內(nèi)外表面鍍有金屬膜；所述兩個功分網(wǎng)絡(luò)在天線板兩端分別通過波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)2與各自的雙工器6相連；兩個雙工器的輸入端分別通過波導(dǎo)與發(fā)射極化控制器8相連；發(fā)射信號TX通過發(fā)射波導(dǎo)關(guān)節(jié)7后輸入到發(fā)射極化控制器8 ;兩個雙工器的輸出端分別通過波導(dǎo)與接收合路器5相連，合路器輸出信號RX到低噪聲下變頻器(LNB)模塊4 ;如圖4、圖5所示，該動中通陣列天線的每個方形喇叭天線口徑處均覆蓋有一層介質(zhì)柵板15 ;介質(zhì)柵板上方覆蓋一塊拋物面介質(zhì)透鏡10 ;介質(zhì)透鏡10和介質(zhì)柵板15使用四個安裝在方形喇叭天線方形口徑角上的十字形塑料栓14固定；如圖6所示，十字形塑料栓14中心有一螺絲孔，用以固定十字形塑料栓14。如圖5所示，所述介質(zhì)柵板為PP (聚丙烯)材料，其大小與方形喇叭天線的口徑大小相同，介質(zhì)柵板上均勻分布有直徑為I毫米的孔。如圖5所示，所述介質(zhì)透鏡為PP材料，與介質(zhì)柵板接觸的一面是平面，相對的另外一面為拋物面。本發(fā)明的工作原理如下
方形喇叭天線9組成的陣列可以形成高指向性、高增益的波束。方形喇叭天線9的口徑處電磁波的電場分布呈曲面狀，口徑處的電磁波經(jīng)過介質(zhì)透鏡10后，曲面狀的電場分布變成平面狀，因此方形喇叭天線9的增益得到增強(qiáng)；在設(shè)計介質(zhì)透鏡10的拋物面弧度時，首先要根據(jù)方形喇叭天線9的長度以及口徑大小確定天線的輻射中心，然后將拋物面的焦點(diǎn)定在輻射中心進(jìn)行設(shè)計。由于介質(zhì)透鏡10與空氣之間存在一個交界面，這 會影響方形喇叭天線的駐波比，所以在介質(zhì)透鏡與空氣之間增加一層介質(zhì)柵板15來改善方形喇叭天線9的駐波比。
權(quán)利要求
1.一種使用輕質(zhì)介質(zhì)透鏡提高增的車載動中通陣列天線，其特征在于車載動中通陣列天線由NX M個結(jié)構(gòu)相同的方形喇機(jī)天線組成；每個喇機(jī)天線饋電口處通過一個極化分離器將方形喇叭天線接收到的垂直極化信號和水平極化信號分離；極化分離器兩個輸出端口分別通過各自波導(dǎo)連接到水平極化功分網(wǎng)絡(luò)和垂直極化功分網(wǎng)絡(luò)；NXM個方形喇叭天線、NXM個極化分離器、水平極化功分網(wǎng)絡(luò)、垂直極化功分網(wǎng)絡(luò)組成一塊天線板，天線板的內(nèi)外表面鍍有金屬膜；所述兩個功分網(wǎng)絡(luò)在天線板兩端分別通過波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與各自的雙工器相連；兩個雙工器的輸入端分別通過波導(dǎo)與發(fā)射極化控制器相連；發(fā)射信號TX通過發(fā)射波導(dǎo)關(guān)節(jié)后輸入到發(fā)射極化控制器；兩個雙工器的輸出端分別通過波導(dǎo)與接收合路器相連，合路器輸出信號RX到低噪聲下變頻器模塊；該動中通陣列天線的每個方形喇叭天線口徑處均覆蓋有一層介質(zhì)柵板；介質(zhì)柵板上方覆蓋一塊拋物面介質(zhì)透鏡；介質(zhì)透鏡和介質(zhì)柵板使用四個安裝在方形喇叭天線方形口徑角上的十字形塑料栓固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用輕質(zhì)介質(zhì)透鏡提高增益的車載動中通陣列天線，其特征在于所述介質(zhì)柵板為PP材料，其大小與方形喇叭天線的口徑大小相同，介質(zhì)柵板上均勻分布有直徑為I毫米的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用輕質(zhì)介質(zhì)透鏡提高增益的車載動中通陣列天線，其特征在于所述介質(zhì)透鏡為PP材料，與介質(zhì)柵板接觸的一面是平面，相對的另外一面為拋物面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用輕質(zhì)介質(zhì)透鏡提高增益的車載動中通陣列天線。由N×M個結(jié)構(gòu)相同的方形喇叭天線組成；每個喇叭天線饋電口處通過極化分離器將接收到的垂直、水平極化信號分離；兩個輸出端口分別通過各自波導(dǎo)連接到水平、垂直極化功分網(wǎng)絡(luò)；兩個功分網(wǎng)絡(luò)在天線板兩端分別通過波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與各自的雙工器相連；輸入端分別通過波導(dǎo)與發(fā)射極化控制器相連；發(fā)射信號TX通過發(fā)射波導(dǎo)關(guān)節(jié)后輸入到發(fā)射極化控制器；兩個雙工器的輸出端分別通過波導(dǎo)與接收合路器相連，合路器輸出信號RX到低噪聲下變頻器模塊；每個方形喇叭天線口徑處均覆蓋有介質(zhì)柵板和拋物面介質(zhì)透鏡。采用ABS注塑工藝和介質(zhì)透鏡，減少了動中通陣列天線的重量，增加了天線的增益。
文檔編號H01Q13/02GK103022719SQ20121057326
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者彭政諭, 冉立新, 皇甫江濤, 陸偉寧, 劉巖, 貝超, 潘安君, 陳雷, 任曉松, 賀啟林, 張雪輝, 李睿 申請人:浙江大學(xué), 中國航天科工信息技術(shù)研究院