一种隐藏式馈电脊波导缝隙天线的制作方法

文档序号:14876823发布日期:2018-07-07 07:25阅读:254来源:国知局

本发明涉及微波技术领域,尤其涉及一种应用于车载、机载、舰载、弹载、气象、航管、港管雷达系统等多方面的隐藏式馈电脊波导缝隙天线。



背景技术:

波导缝隙天线是随着雷达系统发展而诞生的产物,最早出现在二战时期的地面防空雷达,随着加工工艺的不断改进,科技的不断进步,新型天线层出不穷,运用范围也更加广泛,从国防领域拓展到民用领域,军事方面包括各类预警雷达、制导雷达、探测雷达等,民用方面有气象雷达、航管雷达、海事雷达等。

文献“宽带单脊波导天线阵设计”(发表期刊:现代电子技术,发表日期:2006,作者:金剑,汪伟,万笑梅)给出了一种宽带单脊波导天线的设计,天线被分为几个子阵,并通过后方的波导功分器进行馈电。该天线采用脊波导的形式减缩了波导尺寸,但波导上切割的缝隙尺寸及位置均相同,达不到低副瓣的效果,此外采用波导功分器馈电的方式进行馈电,导致天线整体尺寸较大,所以目前还没有在缩小体积的同时满足低交叉极化和低旁瓣要求的脊波导缝隙天线。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种尺寸缩小,结构合理,并且具有低交叉极化、低旁瓣的隐藏式馈电脊波导缝隙天线。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

一种隐藏式馈电脊波导缝隙天线,包括相互连接的缝隙漏波脊波导及脊波导同轴转换器,所述缝隙漏波脊波导包括脊波导、设置在脊波导上表面的若干辐射缝隙,所述脊波导同轴转换器包括脊波导腔体和sma接头,所述脊波导与脊波导腔体的下底面设置有凸槽,脊波导与脊波导腔体的横截面呈倒凹型,脊波导腔体的凸槽内设置有金属台,sma接头穿设在金属台内。

作为上述方案的进一步改进,所述sma接头包括连接杆、设置在连接杆上端的圆台,套设在连接杆上的定位片,所述连接杆穿设在金属台内,所述圆台设在脊波导腔体内。

作为上述方案的进一步改进,所述定位片上设置有至少一个第一定位孔,所述金属台上设置有与第一定位孔配合的第二定位孔。

作为上述方案的进一步改进,所述脊波导腔体的一端封闭一端开口,脊波导腔体的开口端设置有若干第一安装台,所述脊波导的一端设置有与第一安装台配合的第二安装台。

作为上述方案的进一步改进,所述辐射缝隙的宽度均相同,辐射缝隙的长度均不相同。

作为上述方案的进一步改进,所述辐射缝隙分别沿脊波导上表面的中心线左右交错分布,每个辐射缝隙偏移中心线的距离均不同。

本发明的有益效果:

本发明一种隐藏式馈电脊波导缝隙天线,在脊波导上开设有若干辐射缝隙,脊波导同轴转换器将馈线的能量引入缝隙漏波脊波导当中,利用脊波导同轴转换器激励起波导的电磁场,并使其在脊波导内传播,在脊波导上进行合理的辐射缝隙布局,达到了高增益低旁瓣的效果;脊波导同轴转换器内设置有金属台,将sma接头隐藏设置在脊波导同轴转换器内,达到合理利用空间和保护sma接头的效果,而且达到了缩小天线尺寸的效果;这种紧凑的结构可以置于多种载体之上,适用于多种场合,尤其适用于大型相控阵雷达系统,此外这种组合式结构更利于天线的调试及维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然,所描述的附图只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图:

图1为本发明较佳实施例结构示意图;

图2为本发明较佳实施例脊波导的主视图;

图3为图2中aa方向的半剖示意图;

图4为本发明较佳实施例脊波导同轴转换器的分解示意图;

图5为本发明较佳实施例脊波导同轴转换器的主视图;

图6为本发明较佳实施例脊波导腔体的半剖视图;

图7为本发明较佳实施例隐藏式馈电脊波导缝隙天线的反射系数图;

图8为本发明较佳实施例隐藏式馈电脊波导缝隙天线的辐射方向图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。

参照图1至图6,一种隐藏式馈电脊波导缝隙天线,包括相互连接的缝隙漏波脊波导1及脊波导同轴转换器2,所述缝隙漏波脊波导1包括脊波导3、设置在脊波导3上表面的若干辐射缝隙4,所述脊波导同轴转换器2包括脊波导腔体5和sma接头6,所述脊波导3与脊波导腔体5的下底面设置有凸槽,脊波导3与脊波导腔体5的横截面呈倒凹型,脊波导腔体5的凸槽内设置有金属台7,sma接头6穿设在金属台7内。

在脊波导同轴转换器2内的金属台7用来安装sma接头6,这个金属台7的设置充分利用了脊波导3的凸槽,不仅合理利用了空间,达到了缩小天线尺寸的效果,而且隐藏了部分sma接头6,sma接头6安装在金属台7内会受到很好的保护,降低了其被损坏的概率。这种紧凑的结构可以置于多种载体之上,适用于多种场合,尤其适用于大型相控阵雷达系统,此外这种组合式结构更利于天线的调试及维护

所述sma接头6包括连接杆61、设置在连接杆61上端的圆台62,套设在连接杆61上的定位片63,所述连接杆61穿设在金属台7内,所述圆台62设在脊波导腔体5内。所述圆台62是用来耦合电磁能的关键,圆台62的大小以及在脊波导腔体5中摆放位置影响着圆台62和脊波导3的同轴状态和匹配状态,利用金属台7对sma接头6进行限位,能够保证圆台62的位置确定,使得天线达到了高增益低旁瓣的效果。所述定位片63上设置有至少一个第一定位孔64,所述金属台7上设置有与第一定位孔64配合的第二定位孔8。

所述脊波导腔体5的一端封闭一端开口,脊波导腔体5的开口端设置有若干第一安装台9,所述脊波导3的一端设置有与第一安装台9配合的第二安装台10,用于固定脊波导腔体5和脊波导3。

所述辐射缝隙4的宽度均相同,辐射缝隙4的长度均不相同,所述辐射缝隙4分别沿脊波导3上表面的中心线左右交错分布,每个辐射缝隙4偏移中心线的距离均不同。本实施例中的辐射缝隙4宽度均为4mm,长度在50mm~60mm范围之内,距离中心线的垂直距离小于3mm。

在无缝隙的脊波导中电磁波会以te10模式在其内部进行传播,在脊波导3的金属壁上会有均匀变化的表面电流。这些沿中心线两侧切割的辐射缝隙4将会切割破坏原本均匀变化的表面电流,从而使脊波导3内部的电磁能泄露出来,脊波导3上的每个辐射缝隙4均有差异,因此从每个辐射缝隙4中泄漏出来的能量不同,本实施例中的辐射缝隙4按照一定的泰勒分布进行加权,最终使天线具有高增益低副瓣的辐射特性。

参照图7与图8的实验数据,利用ansyshfss软件对本较佳实施例中的波导窄边开缝天线阵进行建模仿真,其仿真回波损耗如图7所示,图中标示出了-10db基准线,图示表明该天线可以在以2.85ghz为中心频点,左右各150mhz的频段上工作。图8给出了该天线在2.85ghz下的辐射方向图,主波束旁瓣电平为-31.66db,3db波束范围内交叉极化电平低于-54.4db。

数据显示了本结构实现了天线的低旁瓣特性,低交叉极化特性,低损耗以及小尺寸特点,可以应用于多种场合,尤其适用于大型相控阵雷达系统。

以上是对本发明的较佳实施例进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1