一種x波段相控陣波導(dǎo)天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，采用整體波導(dǎo)陣作為傳輸體，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的線源傳輸體與裂縫波導(dǎo)相結(jié)合的雷達(dá)天線。本實(shí)用新型由反射體、中間體、過渡體、變換體、耦合體和射頻連接器依次連接而成的包含多個(gè)波導(dǎo)單體的集合體。有益的技術(shù)效果：本實(shí)用新型采用分層結(jié)構(gòu)，平行分割為五層單層體，經(jīng)真空釬焊一次成型，加工簡單、省時(shí)省力、組裝的精度高。本實(shí)用新型整體緊湊美觀，具有體積小，精度好，增益高的特點(diǎn)。適合地面、航空等相控陣體制雷達(dá)天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【專利說明】
一種X波段相控陣波導(dǎo)天線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于雷達(dá)天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及相控陣體制雷達(dá)領(lǐng)域，具體為一種X波段相控陣波導(dǎo)天線。
【背景技術(shù)】
[0002]天線是雷達(dá)及通信等電子設(shè)備領(lǐng)域中非常重要的設(shè)備，具有發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的功能?，F(xiàn)有的波導(dǎo)裂縫陣天線，是由一根根獨(dú)立的裂縫波導(dǎo)通過螺釘固定等方式裝配集成一體，然后與線源體連接，構(gòu)成一個(gè)完整天線陣。同時(shí)具有外形龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配精度要求高，電性能指標(biāo)低的缺點(diǎn)，一般無法做到體積小，結(jié)構(gòu)簡單。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，采用整體化波導(dǎo)陣的方式，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的線源傳輸體與獨(dú)立裂縫波導(dǎo)相結(jié)合的雷達(dá)天線。本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)如下:一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，為裂縫波導(dǎo)體組成的波導(dǎo)陣面天線。所述裂縫波導(dǎo)體包括依次首尾連接的反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5和射頻連接器6構(gòu)成。反射體I的背面與中間體2的正面構(gòu)成第一級(jí)腔體，中間體2的背面與過渡體3的正面構(gòu)成第二級(jí)腔體，過渡體3的背面、變換體4、耦合體5共同構(gòu)成第三級(jí)腔體。在反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4上分別開有縫隙。在耦合體5的上安裝有射頻連接器6。反射體I外表面接收到的天線信號(hào)依次穿過反射體I上的縫隙、中間體2上的縫隙、過渡體3上的縫隙、變換體4上的縫隙后，自射頻連接器6輸出。
[0004]進(jìn)一步說，所述反射體I為矩形板塊結(jié)構(gòu)，在反射體I的正面設(shè)有2n列并列排列的反射槽組11，其中，η取不小于4的整數(shù)。所述反射槽組11均由16個(gè)呈“I”字形豎直排列的反射槽12構(gòu)成。在每個(gè)反射槽12底部的中心設(shè)有反射裂縫13: S卩，通過反射裂縫13導(dǎo)通反射槽12的正面與背面。
[0005]進(jìn)一步說，所述中間體2為矩形板塊結(jié)構(gòu)。在中間體2的正面設(shè)有與反射槽組11相對(duì)應(yīng)的2η個(gè)并列排列的波導(dǎo)腔凹槽21，通過隔板將每個(gè)波導(dǎo)腔凹槽21沿長度方向分隔為3個(gè)獨(dú)立腔室，依次為:中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室。其中，波導(dǎo)腔凹槽21的中間體上腔室與位于同列的反射槽組11上方的6個(gè)反射槽12的反射裂縫13相連通，中間體下腔室與位于同列反射槽組11下方的6個(gè)反射槽12的反射裂縫13相連通，中間體中間腔室與位于同列的反射槽組11中部的4個(gè)反射槽12的反射裂縫13相連通。
[0006]在每個(gè)波導(dǎo)腔凹槽21的中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室內(nèi)均設(shè)有I個(gè)中間體通道23，S卩，每個(gè)波導(dǎo)腔凹槽21均通過3個(gè)中間體通道23導(dǎo)通該波導(dǎo)腔凹槽21的正面與背面。
[0007]進(jìn)一步說，所述過渡體3為矩形板塊結(jié)構(gòu)。在過渡體3的正面設(shè)有與波導(dǎo)腔凹槽21相對(duì)應(yīng)的2η個(gè)并列排列的過渡體凹槽31，通過隔板將每個(gè)過渡體凹槽31沿長度方向分隔為過渡體上腔室和過渡體下腔室。其中，過渡體凹槽31的過渡體上腔室與位于同列的中間體上腔室的中間體通道23、以及中間體中間腔室的中間體通道23相連通，過渡體下腔室與位于同列的中間體下腔室的中間體通道23相連通。
[0008]在每個(gè)過渡體凹槽31的過渡體上腔室和過渡體下腔室內(nèi)各設(shè)有I個(gè)過渡體通道33，S卩，每個(gè)過渡體凹槽31均通過2個(gè)過渡體通道33導(dǎo)通該過渡體凹槽31的正面與背面。
[0009]進(jìn)一步說，所述變換體4為矩形塊。在變換體4的正面設(shè)有與過渡體凹槽31相對(duì)應(yīng)的2n個(gè)并列排列的變換體凹槽41。變換體凹槽41與位于同列的過渡體上腔室的過渡體通道33、過渡體下腔室的過渡體通道33相連通。
[0010]在每個(gè)變換體凹槽41內(nèi)均設(shè)有I個(gè)變換體通道42。位于變換體4背面的變換體通道42的開口向外延伸形成凸臺(tái)。
[0011]進(jìn)一步說，所述耦合體5為長條狀，在耦合體5的正面設(shè)有與變換體凹槽41相對(duì)應(yīng)的2n個(gè)耦合體凹槽51，耦合體凹槽51與位于同列的變換體凹槽41的變換體通道42相連通。在耦合體凹槽51的底部設(shè)有射頻輸入端口，所述射頻輸入端口與射頻連接器6相連接。
[0012]即由位于同一列的反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5首尾相互貼合，共同構(gòu)成I個(gè)獨(dú)立的波導(dǎo)腔。即，本波導(dǎo)天線具有2n個(gè)波導(dǎo)腔。
[0013]有益的技術(shù)效果
[0014]本實(shí)用新型采用由反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5共同形成波導(dǎo)作為傳輸體，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的線源傳輸體與裂縫波導(dǎo)相結(jié)合的雷達(dá)天線，把包含多個(gè)波導(dǎo)單體設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，并取消線源結(jié)構(gòu)為全波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
[0015]由于取消掉了線源結(jié)構(gòu)，極大地解決了原有結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、組裝復(fù)雜、定位精度差等技術(shù)難題。本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)為空間多腔體結(jié)構(gòu)，并根據(jù)波導(dǎo)信號(hào)傳輸路徑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)把陣面體分成反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5這5層相互獨(dú)立的平行結(jié)構(gòu)單體，解決了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)難以加工成型的問題，既能保證天線尺寸精度要求，又能保證天線高增益要求，并使精密加工得以容易實(shí)現(xiàn)。
[0016]采用本實(shí)用新型所提供的部件形貌與結(jié)構(gòu)，使復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)簡化，結(jié)構(gòu)件容易加工，尺寸精度也容易保證，對(duì)結(jié)構(gòu)單體進(jìn)行精加工后，并通過定位銷精密定位把各單體固定組合成一體，然后就可以一次真空焊接成型。省去了過去對(duì)線源設(shè)計(jì)、加工、測量、裝配、測試和固定等繁瑣過程和波導(dǎo)裝配的定位精度調(diào)整等過程，完全滿足尺寸精度和天線高增益要求的同時(shí)，極大地降低了人工成本與工作強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的立體不意圖。
[0018]圖2是圖1的爆炸示意圖。
[0019]圖3是圖1的主視圖。
[0020]圖4是圖3中A區(qū)域的放大示意圖。
[0021]圖5是圖4的立體示意圖。
[0022]圖6是圖3中BB剖視圖。
[0023]圖7是圖2中反射體I的后視圖。
[0024]圖8是圖2中中間體2的后視圖。
[0025]圖9是圖2中過渡體3的后視圖。
[0026]圖10是圖2中變換體4的后視圖。
[0027]圖11是圖1的后視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
[0029]參見圖1，一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，為裂縫波導(dǎo)體組成的波導(dǎo)陣面天線。所述裂縫波導(dǎo)體由依次首尾連接的反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5和射頻連接器6構(gòu)成。反射體I的背面與中間體2的正面構(gòu)成第一級(jí)腔體，中間體2的背面與過渡體3的正面構(gòu)成第二級(jí)腔體，過渡體3的背面、變換體4、耦合體5共同構(gòu)成第三級(jí)腔體。在反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4上分別開有縫隙。在耦合體5的上安裝有射頻連接器6。反射體I外表面接收到的天線信號(hào)依次穿過反射體I上的縫隙、中間體2上的縫隙、過渡體3上的縫隙、變換體4上的縫隙后，自射頻連接器6輸出，如圖2所示。
[0030]參見圖3，所述反射體I為矩形板塊結(jié)構(gòu)，在反射體I的正面設(shè)有2"列并列排列的反射槽組11，其中，η取不小于4的整數(shù)。所述反射槽組11均由16個(gè)呈“I”字形豎直排列的反射槽12構(gòu)成。在每個(gè)反射槽12底部的中心設(shè)有反射裂縫13: S卩，通過反射裂縫13導(dǎo)通反射槽12的正面與背面，如圖7所示。
[0031]參見圖8，所述中間體2為矩形板塊結(jié)構(gòu)。在中間體2的正面設(shè)有與反射槽組11相對(duì)應(yīng)的2η個(gè)并列排列的波導(dǎo)腔凹槽21，通過隔板將每個(gè)波導(dǎo)腔凹槽21沿長度方向分隔為3個(gè)獨(dú)立腔室，依次為:中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室，參見圖8。其中，波導(dǎo)腔凹槽21的中間體上腔室與位于同列的反射槽組11上方的6個(gè)反射槽12的反射裂縫13相連通，中間體下腔室與位于同列反射槽組11下方的6個(gè)反射槽12的反射裂縫13相連通，中間體中間腔室與位于同列的反射槽組11中部的4個(gè)反射槽12的反射裂縫13相連通。
[0032]在每個(gè)波導(dǎo)腔凹槽21的中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室內(nèi)均設(shè)有I個(gè)中間體通道23，S卩，每個(gè)波導(dǎo)腔凹槽21均通過3個(gè)中間體通道23導(dǎo)通該波導(dǎo)腔凹槽21的正面與背面，詳見圖6。
[0033]參見圖9，所述過渡體3為矩形板塊結(jié)構(gòu)。參見圖2，在過渡體3的正面設(shè)有與波導(dǎo)腔凹槽21相對(duì)應(yīng)的2η個(gè)并列排列的過渡體凹槽31，通過隔板將每個(gè)過渡體凹槽31沿長度方向分隔為過渡體上腔室和過渡體下腔室。其中，過渡體凹槽31的過渡體上腔室與位于同列的中間體上腔室的中間體通道23、以及中間體中間腔室的中間體通道23相連通，過渡體下腔室與位于同列的中間體下腔室的中間體通道23相連通。在每個(gè)過渡體凹槽31的過渡體上腔室和過渡體下腔室內(nèi)各設(shè)有I個(gè)過渡體通道33，S卩，每個(gè)過渡體凹槽31均通過2個(gè)過渡體通道33導(dǎo)通該過渡體凹槽31的正面與背面，詳見圖6。
[0034]參見圖10，所述變換體4為矩形塊。參見圖2，在變換體4的正面設(shè)有與過渡體凹槽31相對(duì)應(yīng)的2n個(gè)并列排列的變換體凹槽41。變換體凹槽41與位于同列的過渡體上腔室的過渡體通道33、過渡體下腔室的過渡體通道33相連通。
[0035]在每個(gè)變換體凹槽41內(nèi)均設(shè)有I個(gè)變換體通道42。位于變換體4背面的變換體通道42的開口向外延伸形成凸臺(tái)詳見圖6。
[0036]參見圖11，所述耦合體5為長條狀，參見圖2，在耦合體5的正面設(shè)有與變換體凹槽41相對(duì)應(yīng)的2n個(gè)耦合體凹槽51，耦合體凹槽51與位于同列的變換體凹槽41的變換體通道42相連通。在耦合體凹槽51的底部設(shè)有射頻輸入端口，所述射頻輸入端口與射頻連接器6相連接，詳見圖11。
[0037]即由位于同一列的反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5首尾相互貼合，共同構(gòu)成I個(gè)獨(dú)立的波導(dǎo)腔，詳見圖6。換言之，本波導(dǎo)天線具有2n個(gè)波導(dǎo)腔。
[0038]參見圖2，在反射體I的四角設(shè)有定位銷7，通過定位銷7定位且固定反射體I與中間體2的連接。優(yōu)選的方式是采用定位銷7對(duì)相鄰的部件進(jìn)行精確定位。
[0039]進(jìn)一步說，射頻連接器6為SMA連接器。
[0040]參見圖3，在反射體I的正面開有多邊形槽8。多邊形槽8用以減輕反射體I的重量。[0041 ]參見圖4和5，反射槽12為向內(nèi)凹陷的十字形。
[0042]參見圖3，反射縫隙13均為豎直的長孔。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，其特征在于:為裂縫波導(dǎo)體組成的波導(dǎo)陣面天線； 所述裂縫波導(dǎo)體包括依次首尾連接的反射體(I)、中間體(2)、過渡體(3)、變換體(4)、耦合體(5)和射頻連接器(6)構(gòu)成； 反射體(I)的背面與中間體(2)的正面構(gòu)成第一級(jí)腔體，中間體(2)的背面與過渡體(3)的正面構(gòu)成第二級(jí)腔體，過渡體(3)的背面、變換體(4)、耦合體(5)共同構(gòu)成第三級(jí)腔體； 在反射體(I)、中間體(2)、過渡體(3)、變換體(4)上分別開有縫隙； 在耦合體(5)的上安裝有射頻連接器(6); 反射體(I)外表面接收到的天線信號(hào)依次穿過反射體(I)上的縫隙、中間體(2)上的縫隙、過渡體(3)上的縫隙、變換體(4)上的縫隙后，自射頻連接器(6)輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，其特征在于: 所述反射體(I)為矩形板塊結(jié)構(gòu)，在反射體(I)的正面設(shè)有2"列并列排列的反射槽組(11)，其中，η取不小于4的整數(shù);所述反射槽組(11)均由16個(gè)呈“I”字形豎直排列的反射槽(12)構(gòu)成;在每個(gè)反射槽(12)底部的中心設(shè)有反射裂縫(13):S卩，通過反射裂縫(13)導(dǎo)通反射槽(12)的正面與背面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，其特征在于: 所述中間體(2)為矩形板塊結(jié)構(gòu);在中間體(2)的正面設(shè)有與反射槽組(11)相對(duì)應(yīng)的2η個(gè)并列排列的波導(dǎo)腔凹槽(21)，通過隔板將每個(gè)波導(dǎo)腔凹槽(21)沿長度方向分隔為3個(gè)獨(dú)立腔室，依次為:中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室;其中，波導(dǎo)腔凹槽(21)的中間體上腔室與位于同列的反射槽組(11)上方的6個(gè)反射槽(12)的反射裂縫(13)相連通，中間體下腔室與位于同列反射槽組(11)下方的6個(gè)反射槽(12)的反射裂縫(13)相連通，中間體中間腔室與位于同列的反射槽組(11)中部的4個(gè)反射槽(12)的反射裂縫(13)相連通；在每個(gè)波導(dǎo)腔凹槽(21)的中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室內(nèi)均設(shè)有I個(gè)中間體通道(23)，S卩，每個(gè)波導(dǎo)腔凹槽(21)均通過3個(gè)中間體通道(23)導(dǎo)通該波導(dǎo)腔凹槽(21)的正面與背面。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，其特征在于: 所述過渡體(3)為矩形板塊結(jié)構(gòu);在過渡體(3)的正面設(shè)有與波導(dǎo)腔凹槽(21)相對(duì)應(yīng)的2n個(gè)并列排列的過渡體凹槽(31)，通過隔板將每個(gè)過渡體凹槽(31)沿長度方向分隔為過渡體上腔室和過渡體下腔室;其中，過渡體凹槽(31)的過渡體上腔室與位于同列的中間體上腔室的中間體通道(23)、以及中間體中間腔室的中間體通道(23)相連通，過渡體下腔室與位于同列的中間體下腔室的中間體通道(23)相連通； 在每個(gè)過渡體凹槽(31)的過渡體上腔室和過渡體下腔室內(nèi)各設(shè)有I個(gè)過渡體通道(33)，S卩，每個(gè)過渡體凹槽(31)均通過2個(gè)過渡體通道(33)導(dǎo)通該過渡體凹槽(31)的正面與背面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，其特征在于: 所述變換體(4)為矩形塊;在變換體(4)的正面設(shè)有與過渡體凹槽(31)相對(duì)應(yīng)的2n個(gè)并列排列的變換體凹槽(41);變換體凹槽(41)與位于同列的過渡體上腔室的過渡體通道(33)、過渡體下腔室的過渡體通道(33)相連通； 在每個(gè)變換體凹槽(41)內(nèi)均設(shè)有I個(gè)變換體通道(42);位于變換體(4)背面的變換體通道(42)的開口向外延伸形成凸臺(tái)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，其特征在于: 所述耦合體(5)為長條狀，在耦合體(5)的正面設(shè)有與變換體凹槽(41)相對(duì)應(yīng)的2n個(gè)耦合體凹槽(51 )，耦合體凹槽(51)與位于同列的變換體凹槽(41)的變換體通道(42)相連通；在耦合體凹槽(51)的底部設(shè)有射頻輸入端口，所述射頻輸入端口與射頻連接器(6)相連接； 即由位于同一列的反射體(I)、中間體(2)、過渡體(3)、變換體(4)、耦合體(5)首尾相互貼合，共同構(gòu)成I個(gè)獨(dú)立的波導(dǎo)腔;即，本波導(dǎo)天線具有2n個(gè)波導(dǎo)腔。7.如權(quán)利要求1所述的一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，其特征在于:在反射體(I)的四角設(shè)有定位銷(7)，通過定位銷(7)定位反射體(I)與中間體(2)的貼合。8.如權(quán)利要求1所述的一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，其特征在于:射頻連接器(6)為SMA連接器。9.如權(quán)利要求1所述的一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，其特征在于:在反射體(I)的正面開有多邊形槽(8)，多邊形槽(8)用以減輕重量。10.如權(quán)利要求2所述的一種X波段相控陣波導(dǎo)天線，其特征在于:反射槽(12)為向內(nèi)凹陷的十字花形。
【文檔編號(hào)】H01Q13/06GK205543248SQ201521008608
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年11月30日
【發(fā)明人】劉魯軍, 王甜, 湯詠, 張鵬, 蔣仲瑜
【申請人】安徽四創(chuàng)電子股份有限公司