集成监测网络的天线结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于通信领域，特别涉及一种可应用于数字相控阵雷达天馈线系统的集成监测网络的天线结构。
【背景技术】
[0002]在现在雷达系统中，特别是数字相控阵相控阵雷达系统中，通道的幅相一致性误差直接影响数字波束的形成和目标的测角精度，需要对各通道的幅相一致性误差进行监测校正。因此，在数字相控阵雷达系统中，天线阵列与监测网络均扮演重要角色。
[0003]目前，天线阵列和监测功分网络为分立的组件，单元级的监测一般采用耦合线形式，在天线单元馈线出口处耦合出小信号，通过电缆或者接插件连接到一个监测功分网络中，用于系统监测。以上方式至少存在如下缺点:1.由于各组件分立，总的组件较多，且需要考虑各个组件之间的安装问题；2.组件之间需要通过电缆或者接插件实现连接，降低了系统可靠性，提高了成本。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的目的是提供一种集成监测网络的天线结构，将天线阵列和监测网络集成为一体，无需考虑组件间的安装问题，此外，能够实现板间耦合，提高系统可靠性。
[0005]为解决上述问题，本发明提出一种集成监测网络的天线结构，包括:
[0006]天线阵列介质层，其上表面设置有至少两个天线单元，其下表面设置有各所述天线单元的馈线；
[0007]监测网络介质层，设置在所述天线阵列介质层的上表面，其背向于所述天线阵列介质层的表面上设有功分网络，所述功分网络的各支路接口耦合连接相应所述天线单元的馈线。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述天线阵列介质层的上表面上开设有耦合槽，所述耦合槽的数目和馈线出口数目相同，各所述耦合槽布置在一馈线出口和一支路接口之间，用于所述功分网络的各支路接口和相应所述天线单元的馈线之间的信号耦合。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述耦合槽的形状呈“ I ”字形或“ I ”字形。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述天线阵列为行馈，各天线单元成行排列，所述耦合槽的长度方向和天线单元排列的行方向平行。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述天线单元采用伞型振子形式的微带线结构。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述功分网络为威尔金森功分器。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述天线阵列介质层和监测网络介质层通过半固化片压合在一起。
[0014]根据本发明的一个实施例，还包括监测网络地板层，其设置在所述监测网络介质层背向于所述天线阵列介质层的表面上。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述监测网络介质层和监测网络地板层通过半固化片压合在一起。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述监测网络地板层上开设有电阻安装孔，用于贴片电阻的安装。
[0017]采用上述技术方案后，本发明相比现有技术具有以下有益效果:将天线阵列设置在天线阵列介质层上，将监测网络设置在监测网络介质层上，通过层与层的相接实现天线阵列与监测网络的一体化，并通过板间耦合的方式实现信号的耦合，该集成结构可以实现信号的发射与接收，同时还能够对发射和接收的信号的能量进行监测，一体化的结构使得体积减小，可靠性增加，并且无需电缆或接插件实现信号的耦接，成本降低。
[0018]此外，还通过开设耦合槽，将天线单元的馈线耦接到监测网络的功分接口处，省去电缆或接插件的连接，加工方便，并且整体结构实现的天线性能优良。
【附图说明】
[0019]图1为本发明一个实施例的集成监测网络的天线结构的分解结构示意图；
[0020]图2为图1实施例的正面局部放大示意图；
[0021]图3为图1实施例的背面局部放大示意图；
[0022]图4为图1实施例的天线单元出口驻波曲线图；
[0023]图5为图1实施例的监测功分网络总口驻波曲线图；
[0024]图6为图1实施例的监测功分网络总口到各个天线单元插损幅度曲线图；
[0025]图7为图1实施例的监测功分网络总口到各个天线单元插损相位曲线图。
【具体实施方式】
[0026]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0027]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0028]本发明解决了现有技术单元级监测网络和天线阵列间分离连接，而导致的组件及组件之间的电缆或接插件多、系统可靠性低的问题。还实现了板间耦合，在天线阵列的辐射层开设耦合槽，使得天线馈线中部分信号能够耦合到监测网络中，无需再通过电缆或接插件实现信号耦合连接，降低了系统成本，并且加工方便、易于实现且天线单元的性能优良，大大提高了系统集成度，是数字相控阵雷达的理想之选。下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
[0029]参看图1和图2，在本实施例中，集成监测网络的天线结构包括天线阵列介质层I和监测网络介质层2，用来制作各层的介质基材可以为任意能够耦合传输微波信号的介质材料，天线阵列介质层I和监测网络介质层2也可以分别称作天线阵列电路层和监测网络电路层。
[0030]天线阵列介质层1，其上表面设置有至少两个天线单元13，其下表面设置有各天线单元13的馈线12，天线单元13和馈线12例如是印刷形成在天线阵列介质层I上。作为优选的实施例，在图1中，天线阵列介质层I的上表面上设置有多个天线单元13，各天线单元13成行排列，形成为行馈结构，各天线单元13采用伞型振子形式，为微带线结构，参看图3，馈线12相应于天线单元13而设置在天线阵列介质层I的下表面，各馈线12和各天线单元13 —一对应耦合。但是可以理解的天线单元13的具体形式也并非限制于伞型振子形式，在此仅作为一个优选的实施例，以便更好地描述本发明的结构及其性能。
[0031]监测网络介质层2设置在天线阵列介质层I的上表面，其背向于天线阵列介质层I的表面上设有功分网络22，功分网络22的各支路接口耦合连接相应天线单元13的馈线12，也就是功分网络22和天线单元13的馈线12不通过任何电缆或接插件相连接，而是通过板间耦合的方式传送信号。功分网络22具有多个支路接口，以及一个网络总口，信号可以通过支路接口汇合到网络总口输出，也可以通过网络总口接收从而分成多路相同信号通过支路接口输出。在图1和图2中，功分网络22为威尔金森功分器，为带状线结构，但是也并不限制于此，其他形式的功分网络也