一种用于l波段宽角扫描的相控阵雷达天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于雷达天线技术领域，具体涉及一种用于L波段宽角扫描的相控阵雷达天线。
【背景技术】
[0002]在现代雷达技术中，具有大瞬时带宽、大角扫描特性(10%带宽，±60°扫描范围)的相控阵天线在未来的防空武器和测控系统中具有重大作用，但是宽角扫描有两个技术难点，即存在扫描盲点和大角度扫描时会使增益降低。同时这种天线测试、维护难度也很尚O
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种用于L波段宽角扫描的相控阵雷达天线，该天线宽频带，宽波束，高隔离，宽扫描范围，并且结构简单。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:包括金属反射板，所述金属反射板上设置有若干排L型支撑件，所述支撑件上设置有若干寄生柱，相邻两寄生柱之间设置有振子单元，所述振子单元按三角形阵列排布。
[0005]进一步的，所述振子单元正面为两臂下折的微带对称振子，所述振子长度为中心频率波长的0.4?0.5倍，宽度为中心频率波长的0.1?0.2倍，下折角度为30°。
[0006]进一步的，所述微带对称振子采用FR4型双面覆铜介质板，介电常数S1= 4.4，介质损耗角正切tan δ = 0.02，介质板厚度2mm，介质板双面覆着铜箔的厚度为36 μπι。
[0007]进一步的，所述振子单元背面设置有用于耦合馈电的渐变巴伦，所述渐变巴伦包括渐变匹配部分和耦合馈电部分，渐变匹配部分呈梯形，底部宽度为中心频率波长的0.02?0.03倍，顶部宽度为中心频率波长的0.01?0.02倍，渐变部分长度为中心频率波长的0.15?0.20倍；耦合馈电部分呈倒U型，U型部分宽度一致为中心频率波长的0.01?0.02倍，总长度为中心频率波长的0.36?0.38倍。
[0008]进一步的，所述振子单元背面对称设置有检测小环天线，所述检测小环天线通过同轴线与振子单元连接。
[0009]进一步的，所述检测小环天线为微带形式，其蚀刻于振子单元两臂的背面，小环周长约为中心频率波长的0.1倍。
[0010]进一步的，所述检测小环天线的输出端分别串接高阻电阻，再与匹配电阻并接，然后与阵子天线连接，所述高阻电阻的阻值为470 Ω?520 Ω，所述匹配电阻的阻值为47?55 Ω 0
[0011]进一步的，所述振子单元按三角形阵列排布，平行阵子方向阵间距为中心频率波长的0.5?0.6倍，垂直振子方向阵间距为中心频率波长的0.4?0.5倍。
[0012]进一步的，所述寄生柱为矩形金属柱，高度为中心频率波长的0.2?0.3倍，垂直于振子单元面方向的宽度为中心频率波长的0.06?0.08倍，所述寄生柱距相邻振子单元中心间距为中心频率波长的0.5?0.6倍。
[0013]进一步的，所述的金属反射板，宽度为中心频率波长的2.4?2.6倍，长度为中心频率波长的3.1?3.4倍，金属反射板到振子单元顶端的距离为中心频率波长的0.25-0.35倍。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:利用寄生技术有效的展宽振子单元方向图，并应用三角形阵列展宽振子单元的阵中方向图，保证振子单元方形图半功率波束宽度能够覆盖整个扫描范围，这种特性能够保证将扫描盲点排除在扫描范围之夕卜，同时保证大角扫描时天线的增益足够高。三角形阵列在相同的有效面积下，阵列单元数可相对减少13%，但阵列性能保持不变。通过设置寄生柱，可将单元方向图从60°展宽到120°以上，同时，寄生柱放在振子单元之间会起到隔离的作用。
[0015]进一步的，通过设置两臂下折的微带对称振子，保证振子单元H面方向图的波束宽度。
[0016]进一步的，通过设置渐变巴伦的馈电结构，保证天线在宽带范围内的匹配特性。
[0017]进一步的，通过设置检测小环检测天线，通过计算小环检测天线的输出数据，即可得到振子臂上的电流分布，进而通过远场计算得到振子单元的远场方向图，对方向图数据进行分析，即可判定振子单元是否工作正常，实现监控。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型俯视图；
[0019]图2为本实用新型侧视图；
[0020]图3为本实用新型振子单元示意图；
[0021]图4为阵列中心振子单元的驻波曲线；
[0022]图5为阵列中心振子单元的方向图；
[0023]图6为检测小环天线匹配时的驻波曲线；
[0024]图7为阵列中心振子单元与检测小环天线的互耦曲线；
[0025]图8为检测小环天线示意图；
[0026]其中:1为振子单元；2为寄生柱；3为金属反射板；4为检测小环天线；5为L型件；6为高阻电阻；7为匹配电阻。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
[0028]参见图1、2、8，本实用新型包括金属反射板3，所述金属反射板3上设置有若干排L型支撑件5，所述支撑件5上设置有若干寄生柱2，相邻两寄生柱2之间设置有振子单元1，所述振子单元I按三角形阵列排布，平行阵子方向阵间距为中心频率波长的0.5?0.6倍，垂直振子方向阵间距为中心频率波长的0.4?0.5倍。上述三角形阵列在相同的有效面积下，阵列单元数可相对减少13%，但阵列性能保持不变。
[0029]振子单元I正面为两臂下折的微带对称振子，所述振子长度为中心频率波长的0.4?0.5倍，宽度为中心频率波长的0.1?0.2倍，下折角度为30°。所述微带对称振子采用FR4型双面覆铜介质板，介电常数ε 4.4，介质损耗角正切tan δ =0.02，介质板厚度2mm，介质板双面覆着铜箔的厚度为36 μπι。
[0030]振子单元I背面设置有用于耦合馈电的渐变巴伦，所述渐变巴伦包括渐变匹配部分和耦合馈电部分，渐变匹配部分呈梯形，底部宽度为中心频率波长的0.02?0.03倍，顶部宽度为中心频率波长的0.01?0.02倍，渐变部分长度为中心频率波长的0.15?0.20倍；耦合馈电部分呈倒U型，U型部分宽度一致为中心频率波长的0.01?0.02倍，总长度为中心频率波长的0.36?0.38倍。所述微带对称阵子天线的两臂下折，下折的两臂能够展宽微带对称振子天线的H面方向图波束宽度，展宽宽度约为15° ;所述巴伦对微带振子天线进行平衡馈电，可以起到宽带匹配的作用。
[0031]振子单元I背面对称设置有检测小环天线4，所述检测小环天线4通过同轴线与振子单元I连接。检测小环天线4为微带形式，其蚀刻于振子单元I两臂的背面，小环周长约为中心频率波长的0.1倍。检测小环天线4的输出端分别串接高阻电阻6，再与匹配电阻7并接，然后与阵子天线I连接，所述高阻电阻6的阻值为470 Ω?520 Ω，所述匹配电阻7的阻值为47?55 Ω。
[0032]所述寄生柱2为矩形金属柱，高度为中心频率波长的0.2?0.3倍，垂直于振子单元I面方向的宽度为中心频率波长的0.06?0.08倍，所述寄生柱2距相邻振子单元I中心间距为中心频率波长的0.5?0.6倍。寄生柱可将单元方向图从60°展宽