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

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

【背景技術(shù)】
[0002]低副瓣天線在抗干擾、提高工作性能方面具有優(yōu)勢(shì)，如何降低天線的副瓣電平一直是天線領(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)一步降低陣列天線的副瓣電平，需要改變各輻射天線的幅度和相位。天線單元采取常規(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)天線單元采用交錯(cuò)排布，可大大降低天線陣列長(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，可具備寬工作頻帶、低副瓣電平，并能使得天線尺寸較常規(guī)陣列天線大大縮小。
[0004]本文涉及的L波段低副瓣偶極子陣列天線是常規(guī)陣列天線的一種特例，該種天線采用平面印刷結(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。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，其特征是，包括功分饋電網(wǎng)絡(luò)、天線單元和天線安裝板，所述功分饋電網(wǎng)絡(luò)通過射頻電纜與天線單元輸入口相連接，所述天線單元輸入口處設(shè)有射頻同軸連接器；所述天線單元印制在印制板基片上，所述印制板基片安裝在天線安裝板上。
[0006]前述的L波段低副瓣偶極子陣列天線，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，其特征是，所述天線單元為微帶偶極子天線單元。
[0008]前述的L波段低副瓣偶極子陣列天線，其特征是，所述天線單元中的單元數(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，其特征是，所述相鄰天線單元的間距為dx=0.53 λ ,相鄰線陣間距為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，其特征是，所述天線安裝板為鋁板，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，其特征是，所述天線單元之間填充硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，所述天線外部設(shè)有玻璃鋼天線罩整罩。
[0012]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:
[0013]I)天線單元之間的互耦較小；
[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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型中天線單元正面示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中天線單元背面示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型中天線單元分布示意圖；
[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 一天線單兀、5 一天線安裝板、6—天線罩、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。
[0024]如圖1至圖5所示，一種L波段低副瓣偶極子陣列天線，包括功分饋電網(wǎng)絡(luò)8、天線單元4、天線安裝板5和天線罩6。L波段射頻信號(hào)經(jīng)過功分饋電網(wǎng)絡(luò)8，將信號(hào)分配成所需的相對(duì)功率比值，然后通過射頻電纜連接到相應(yīng)位置的天線單元4輸入口，所述天線單元4輸入口處設(shè)有射頻同軸連接器7。所述天線單元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安裝在天線安裝板5上。
[0025]所述天線單元4為微帶偶極子天線單元。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)，尤其天線單元互耦小，是陣列單元天線的重要形式之一。微波信號(hào)通過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。相鄰天線單元4的間距為(1χ=0.53λ，相鄰線陣間距為dy=0.53X，λ為中心頻率自由空間波長(zhǎng)。圖3給出了該天線陣的示意圖。
[0027]天線安裝板拋棄復(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，可大大降低天線陣列的整體重量。
[0028]為實(shí)現(xiàn)低副瓣要求，必須對(duì)天線陣列各單元進(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大，否則兩分支線特性阻抗相差太大，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]天線陣列完成裝配調(diào)試后，在天線單元4之間填充硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，外部采用玻璃鋼天線罩6整罩，可滿足長(zhǎng)期戶外暴露使用的環(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，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L波段低副瓣偶極子陣列天線，其特征是，包括功分饋電網(wǎng)絡(luò)、天線單元和天線安裝板，所述功分饋電網(wǎng)絡(luò)通過射頻電纜與天線單元輸入口相連接，所述天線單元輸入口處設(shè)有射頻同軸連接器；所述天線單元印制在印制板基片上，所述印制板基片安裝在天線安裝板上。
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，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，其特征是，所述天線單元為微帶偶極子天線單元。
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，其特征是，所述天線單元中的單元數(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，其特征是，所述相鄰天線單元的間距為(1χ=0.53λ，相鄰線陣間距為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，其特征是，所述天線安裝板為鋁板，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，其特征是，所述天線單元之間填充硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，所述天線外部設(shè)有玻璃鋼天線罩整罩。
【文檔編號(hào)】H01Q1/50GK204243213SQ201420778764
【公開日】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