一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，包括功分器模块、功放模块、均设置在所述功放模块上的散热模块和天线阵模块；所述功放模块包括功分网络模块和放大模块，所述功分网络模块和放大模块的节点连接部分均采用等长金丝焊接。本实用新型所达到的有益效果：功放模块的绝缘子和天线阵模块的馈电端微带线相焊接避免了电缆或接头连接带来的幅度及相位差，低损耗的印制板以及等长的金丝焊接等工艺可以有效的保证功放模块的输出要求。采用新型的锥形开槽天线单元组成阵列，在保证合成效率和辐射性能的前提下，有效的解决了超宽带天线在高频端方向图畸变的通病。
【专利说明】一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，属于电子对抗【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，在雷达设备中发射机主要有行波管发射机和固态放大器发射机两种，固态放大器发射机具有高可靠、高稳定性、长寿命、工作频带宽、开机迅速、操作简单安全以及故障软化等优点已经成为雷达系统中发射单元的主导发展方向。
[0003]对固态放大器发射机而言，为获得较大的功率输出，通常我们采用功率合成的方法，把多路较低功率的信号合成为所需要的大功率辐射信号，具体方法有两种:一是采用基于电路或波导的功率合成技术，将多路信号利用电路或波导的合成网络进行功率合成，再通过天线辐射出去，但由于合成网络本身存在功率损耗，会降低功率合成的效率；第二种方法是基于自由空间功率合成技术，通过采用空间功率合成天线，多路功率信号直接通过天线单元辐射到自由空间去，通过控制固态放大器各路辐射的相位，直接在自由空间合成定向福射的大功率电磁波束，由于没有了合成网络的损耗，合成效率较高。是产生大功率电磁波辐射的有效途径。
实用新型内容
[0004]为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，采用空间合成技术，并能够提高固态放大器的合成效率，有效地降低热功耗，成本低。
[0005]为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案:
[0006]一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，包括功分器模块、功放模块、均设置在所述功放模块上的散热模块和天线阵模块；所述散热模块设置在功放模块的两侧；所述功放模块包括功分网络模块和放大模块，所述功分网络模块和放大模块的节点连接部分均采用等长金丝焊接；所述功放模块的输出端采用绝缘子结构，所述绝缘子和天线阵模块的馈电端微带线相焊接。
[0007]前述的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，所述功分器模块采用两节阻抗变换结构，形成四路功分器结构。
[0008]前述的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，所述功分网络模块设置有三路，每一路的端口输出峰值功率均大于28dBm。
[0009]前述的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，所述功放模块由四个模块上下层叠构成，四个模块分别与四路功分器的端口对应连接。
[0010]前述的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，每个所述散热模块均包括两个风机；所述散热模块采用槽线结构，所述槽线设置在风机工作时形成的风道上。
[0011]前述的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，所述天线阵模块采用12个基本辐射体合成；所述基本辐射体采用锥形开槽天线单元，采取4X3等间距分布形式排列，各单元间距为10mm。
[0012]本实用新型所达到的有益效果:功分网络模块的设计，保证了固态放大器在X或Ku波段的有效工作，且性能优越、结构简单的功分网络模块保证了整个有源阵列工作的可靠性和有效性。散热模块并加上四个高性能的风机，保证了各级放大器模块在_45°C?+55°C宽温度条件下可以稳定的工作。功放模块的绝缘子和天线阵模块的馈电端微带线相焊接避免了电缆或接头连接带来的幅度及相位差，低损耗的印制板以及等长的金丝焊接等工艺可以有效的保证功放模块的输出要求。采用新型的锥形开槽天线单元组成阵列，在保证合成效率和辐射性能的前提下，有效的解决了超宽带天线在高频端方向图畸变的通病。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本装置的俯视图；
[0014]图2是本装置的侧视图；
[0015]图3是本装置的主视图；
[0016]图4是四路功分器结构的示意图；
[0017]图5是功分器模块的结构示意图。
[0018]图中附图标记的含义:
[0019]1-功分器模块，2-功放模块，3-散热模块，4-天线阵模块。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0021]本实用新型设计的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，包括功分器模块1、功放模块2、散热模块3和天线阵模块4。
[0022]其中，散热模块3和天线阵模块4均设置在功放模块2上，散热模块3设置在功放模块2的两侧，且每个散热模块3都设置有两个风机。散热模块3采用槽线结构，槽线设置在风机工作时形成的风道上。风机形成的风道能够及时散发系统近40瓦的热量，散热风道并加上四个高性能的风机，保证了功放模块2在-45°C?+55°C宽温度条件下可以稳定的工作。
[0023]功分器模块I为了使工作带宽覆盖X或Ku波段，采用两节阻抗变换结构，采用Wilkinson设计，用一分二、二分四的简单形成四路功分器结构，可以有效的保证各路功分器的幅度及相位的一致性。
[0024]功放模块2包括功分网络模块和放大模块。功分网络模块和放大模块均采用低损耗印制板为基板，所有节点连接部分均采用等长金丝焊接来实现各路等幅等相输出。如图5，功分网络模块设置有三路，每路分别进行放大输出，每一路的端口输出峰值功率均大于28dBm，因为只需要三路输出，所以功分器模块只用了三路，另外一路匹配到地面，不起作用。功放模块2由四个模块上下层叠构成，四个模块分别与四路功分器的端口一一对应连接。性能优越、结构简单的功分网络模块保证了整个有源阵列工作的可靠性和有效性。
[0025]天线阵模块4采用12个基本辐射体合成。功放模块2的输出端采用绝缘子结构，将绝缘子和天线阵模块4的馈电端微带线相焊接，可以避免电缆或接头连接带来的幅度及相位差。
[0026]基本辐射体采用锥形开槽天线，采取4X3 (方位X俯仰)等间距分布形式排列，各单元间距为10mm。功放模块2中的四个模块是一样的，这样设置数量与所采用的天线阵列相匹配，4X3这样设置天线阵列可以得到理想的辐射方向图。天线在空间可形成20° X20° (方位X俯仰)的半功率波束覆盖。采用新型的锥形开槽天线单元组成阵列，在保证合成效率和辐射性能的前提下，有效的解决了超宽带天线在高频端方向图畸变的通病。
[0027]本装置的结构简单，成本低，但是合成效率好、辐射性能也比现有的好。
[0028]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，包括功分器模块、功放模块、均设置在所述功放模块上的散热模块和天线阵模块；所述散热模块设置在功放模块的两侧；所述功放模块包括功分网络模块和放大模块，所述功分网络模块和放大模块的节点连接部分均采用等长金丝焊接；所述功放模块的输出端采用绝缘子结构，所述绝缘子和天线阵模块的馈电端微带线相焊接。
2.根据权利要求1所述的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，所述功分器模块采用两节阻抗变换结构，形成四路功分器结构。
3.根据权利要求1所述的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，所述功分网络模块设置有三路，每一路的端口输出峰值功率均大于28dBm。
4.根据权利要求2所述的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，所述功放模块由四个模块上下层叠构成，四个模块分别与四路功分器的端口 对应连接。
5.根据权利要求1所述的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，每个所述散热模块均包括两个风机；所述散热模块采用槽线结构，所述槽线设置在风机工作时形成的风道上。
6.根据权利要求4所述的一种X或Ku波段功率合成有源阵列天线，其特征是，所述天线阵模块采用12个基本辐射体合成；所述基本辐射体采用锥形开槽天线单元，采取4X3等间距分布形式排列，各单元间距为10_。
【文档编号】G01S7/02GK204166126SQ201420627109
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】王文海, 李东明, 王磊 申请人:南京长峰航天电子科技有限公司