[發明專利]雙波段共孔徑平板陣列天線

無效

• 申請號: 201110166424.1
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102394379A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 李斌;趙交成;劉輝
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第二○六研究所
• 主分類號: H01Q13/20
• 分類號: H01Q13/20;H01Q21/00;H01Q21/28
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 張問芬

技術領域

本發明屬于雷達天線技術領域，具體涉及雙波段共孔徑平板陣列天線，天線陣面上有單脊波導輻射縫隙陣面和基片集成波導輻射縫隙兩種單元。主要應用于多波段導引頭、智能彈藥制導系統。

技術背景

采用雙波段相參主動雷達導引頭，可以充分發揮各種波段的優點，彌補它們的缺點，使制導系統適應未來復雜戰場環境要求，提高反艦導彈的突防能力。

這種類型天線的例子有美國專利NO.6795020B2“雙頻段共面微帶交錯陣列天線”，美國專利NO.5023623“一種具有縫隙波導和寬帶陣列兩種模式的天線”，歐洲專利NO.0825671A2“雙頻段平板陣列天線”等。其中，美國專利NO.5023623公開的天線可以工作在兩種模式，它的波導縫隙陣通過饋電主動地輻射電磁波，而它的寬帶天線陣耦合縫隙陣的能量，[這話不通]從而被動地向外輻射電磁波。它的兩個陣面正交，體積較大。歐洲專利NO.0825671A2公開了有貼片和縫隙兩種單元的雙頻段平板單脈沖天線，它的貼片陣列附在縫隙陣列上面，對縫隙陣列輻射電磁波有一定的影響。

隨著航天技術的發展，給雷達單脈沖天線提出了更新的要求，要求天線制導精度高，反電子偵查、抗干擾能力強，及體積小，從公開的技術內容看，上述的現有技術還不能完全滿足要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題：克服上述現有技術之不足，提出一種全新的雙頻段單脈沖平板陣列天線，解決兩個工作頻段天線陣面不共孔徑造成的電磁波的遮擋問題，使之不僅具有雙頻段天線的優點，而且能適用于單脈沖天線的設計，同時平板形式具有結構緊湊，機械強度大的優勢，實現多種優勢互補，又能在工程實踐中被大量推廣應用。

本發明解決問題的技術方案：雙波段共孔徑平板陣列天線包含介質基片，單脊波導輻射縫隙陣面，基片集成波導輻射縫隙陣面，多層金屬支撐部分，單脊波導縫隙陣饋電網絡，基片集成波導縫隙陣饋電網絡；單脊波導輻射縫隙陣面由多排平行排列的單脊波導輻射縫隙線陣組成，基片集成波導輻射縫隙陣列由多排平行排列的基片集成波導輻射縫隙線陣組成，單脊波導輻射縫隙線陣與基片集成波導輻射縫隙線陣在天線陣面上組陣結構為：在天線陣面中心的兩條單脊波導輻射縫隙線陣之間設置四條基片集成波導輻射縫隙線陣，其它每兩條單脊波導輻射縫隙線陣之間設置三條基片集成波導輻射縫隙線陣，兩種形式的縫隙互相平行，極化方向相同；天線陣面被劃分為四個對稱象限，每個象限有單脊波導輻射縫隙陣饋電網絡和基片集成波導輻射縫隙陣饋電網絡分別對單脊波導輻射縫隙陣面和基片集成波導輻射縫隙陣面饋電，以實現兩維單脈沖天線功能，單脊波導縫隙陣面工作在X波段，而基片集成波導縫隙陣面工作在Ka波段，兩種形式的陣列共孔徑而又在不同的頻段獨立工作互不影響。

所述單脊波導輻射縫隙線陣的輻射縫隙為波導寬邊縱向偏置縫，在單脊波導的輻射陣面的波導下表面，有一根耦合饋電波導與單脊波導輻射縫隙線陣正交，所述耦合饋電波導包含有一個開斜縫的縫隙耦合波導和給縫隙耦合波導饋電的饋電波導，通過中心傾斜縫給單脊波導輻射縫隙線陣耦合饋電。

在各個基片集成波導輻射縫隙陣饋電網絡包含一根與陣面垂直的饋電波導，一根與饋電波導垂直相連的縫隙波導和多根給基片集成波導縫隙線陣饋電的縫隙耦合波導，縫隙耦合波導和縫隙波導垂直相連。

所述基片集成波導輻射縫隙線陣的縫隙開在兩排金屬化通孔之間，為基片集成波導寬邊縱向偏置縫，各縱向偏置縫之間間隔為一個基片集成波導波長。

本發明的天線是一種有單脊波導縫隙陣列和基片集成波導縫隙陣列兩種形式的新結構雙頻段單脈沖陣列天線，與現有技術相比，具有如下特點：

1.天線的單脊波導縫隙陣列和基片集成波導縫隙陣列共面，解決天線陣面不共面造成的電磁波的遮擋問題。

2.兩個頻段的陣列共極化。兩個頻段的陣列極化方向相同，天線在兩個頻段進行切換工作時，對目標的跟蹤具有延續性。

3.天線陣面采用平板結構，不僅結構緊湊，機械強度大，而且降低了加工難度和成本。

4.基片集成波導是在PCB板上打金屬化通孔陣列所構成，這種結構加工容易且成本低廉。

5.由于本發明的天線體積小，重量輕，制導精度高，更適合裝在對體積、重量要求高的車載彈載及機載平臺上，具有廣泛的應用前景。

附圖說明

通過下面的結合附圖的詳細說明可以進一步理解本發明的上述和附加特點以及優點。在圖和書面說明中，標號指示本發明的各個部件，在所有附圖和整個書面說明中，相同的標號表示相同的部件。

圖1表示本發明實施例的雙頻段單脈沖陣列天線的前向平面圖