一种利用温度变化实现频率变化的天线的制作方法

1.本实用新型涉及到通信天线技术领域，特别涉及一种利用温度变化实现频率变化的天线。


背景技术：

2.目前在常规天线的使用中，主要是使用宽波束的天线，采用频率覆盖的形式，离中心频率越多天线增益越低，且中心频率不会变化。在高频天线中若要改变频率，则需要两部或更多的天线。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供了一种利用温度变化实现频率变化的天线。该天线利用热胀冷缩的物理特性，改变天线的结构尺寸，实现天线频率变化的功能。
4.为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
5.一种利用温度变化实现频率变化的天线，包括天线，还包括透波罩和密封舱，所述密封舱的顶部设有透波罩，透波罩和密封舱构成一密闭空间，所述天线位于密闭空间内，且密封舱外底部还设有控温设备；所述天线为波导天线、振子天线或脊喇叭天线，且天线的材料具备热膨胀系数稳定且膨胀系数大的特性。
6.进一步的，所述天线的材料为金刚石铜或金刚石铝。
7.本实用新型采取上述技术方案所产生的有益效果在于：
8.1、本实用新型利用材料热胀冷缩的特性，选择一种热膨胀系数稳定且膨胀系数大的材料，选择新型复合材料金刚石铝，该材料有良好的导电，加工成波导天线所需的各种零部件，保证在温度发生变化时各尺寸变化一致。天线周围密封处理，减小热交换，天线辐射端面有透波窗，考虑有源器件不能满足温度变化要求，天线有源部分置于密封舱外，通过调节密封舱内温度，改变天线电尺寸，可得到不同频率的天线，实现天线变频需求。
9.2、本实用新型的天线频率在一定范围内可随意调整；在天线来波频率不明确时，使用该方法搜寻目标，可减少天线数量；适用于ku频段，同时可推广与其他频段。
附图说明
10.图1是本实用新型实施例的结构示意图。
11.图2是图1的结构侧视图。
12.图3是天线变频的结构俯视图。
13.图4是本实用新型实施例的ku变频天线。
14.图5是本实用新型实施例举例说明的波导阵列天线。
15.图6是本实用新型实施例举例说明的阵子天线。
16.图7是本实用新型实施例举例说明的脊喇叭天线。
17.图中：1、透波罩，2、密封舱，3、控温设备。
具体实施方式
18.下面，结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.一种利用温度变化实现频率变化的天线，包括天线，还包括透波罩和密封舱，所述密封舱的顶部设有透波罩，透波罩和密封舱构成一密闭空间，所述天线位于密闭空间内，且密封舱3外底部还设有控温设备；所述天线为波导天线、振子天线或脊喇叭天线，且天线的材料具备热膨胀系数稳定且膨胀系数大的特性。
21.进一步的，所述天线的材料为金刚石铜或金刚石铝。
22.下面为一更具体的实施例：
23.参照图1至图3，本实施例的天线选择使用金刚石铜、金刚石铝等新型金属复合材料，该材料具有良好的导电、导热特性，本身热膨胀稳定且膨胀系数较大，达到80μm/k，天线结构均由金属复合材料加工组成，天线密封在一个空间内，空间内部有控温设备3，天线周围密封处理，减小热交换，天线辐射端面有透波罩1，通过改变天线结构温度，改变天线辐射频率。频率为12ghz的ku频段波导天线，处于20℃的环境下，其波导口边长为15mm，天线整体处于密封环境中，在天线单元所处的环境温度降为-100℃时，其波导口变为14.856mm，根据其当前尺寸，此时波导天线的辐射频率为12.12ghz，天线单元所处的环境温度降为+150℃时，其波导口变为15.156mm，根据其当前尺寸，此时波导天线的辐射频率为11.87ghz，通过调整温度天线单元所处的环境温度，可实现天线频率在11.87ghz～12.12ghz范围内变化。该方法推广与于波导阵列、阵子、脊喇叭等全金属加工的天线形式。
24.温控设备与天线后端器件位于密封舱的底部，天线阵面与支撑结构处于密封舱内，天线与密封舱内壁采用电缆实现电气连接，密封舱壁上安装有密封接插件，天线阵面上端有透波罩。图4为ku变频天线单元，为本实施例所采用的的天线；图5至图7依次为波导阵列天线、阵子天线和脊喇叭天线。


技术特征：
1.一种利用温度变化实现频率变化的天线，包括天线，其特征在于，还包括透波罩(1)和密封舱(2)，所述密封舱的顶部设有透波罩，透波罩和密封舱构成一密闭空间，所述天线位于密闭空间内，且密封舱外底部还设有用于改变密闭空间内温度控温设备(3)；所述天线为波导天线、振子天线或脊喇叭天线，且天线的材料具备热膨胀系数稳定且膨胀系数大的特性。2.根据权利要求1所述的一种利用温度变化实现频率变化的天线，其特征在于，所述天线的材料为金刚石铜或金刚石铝。

技术总结
本实用新型公开了一种利用温度变化实现频率变化的天线，属于通信天线技术领域。其包括天线、透波罩和密封舱，所述密封舱的顶部设有透波罩，透波罩和密封舱构成一密闭空间，所述天线位于密闭空间内，且密封舱外底部还设有控温设备；所述天线为波导天线、振子天线或脊喇叭天线，且天线的材料具备热膨胀系数稳定且膨胀系数大的特性。本实用新型利用热胀冷缩的物理特性，改变天线的结构尺寸，实现天线频率变化的功能。变化的功能。变化的功能。


技术研发人员：肖松 韩国栋 伍洋 张宙 张济良 董培松 历园园 牛晟璞 赵东贺 常硕 孙琪 赵金琦
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/7/18