[實用新型]微帶天線陣的串聯(lián)雙阻抗匹配加權(quán)饋電網(wǎng)絡(luò)及防撞雷達用微帶天線陣

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520949933.5
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN205231245U
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田雨農(nóng);白旭;周秀田;史文虎
• 申請（專利權(quán)）人: 大連樓蘭科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q21/00
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 李猛

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于雷達天線領(lǐng)域，尤其涉及一種微帶天線陣的串聯(lián)雙阻抗匹配加權(quán)饋電網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用該饋電網(wǎng)絡(luò)的防撞雷達用微帶天線陣。

背景技術(shù)

在24GHz防撞雷達應(yīng)用場合下,常常要求微帶天線具備較高輻射增益、低副瓣的特點,因此天線的組陣技術(shù)在實際應(yīng)用中被采用。而在微波波段中,隨信號頻率的升高,傳輸?shù)膿p耗會越來越大。特別是在微帶天線陣中,這一現(xiàn)象尤為明顯,導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗難以克服,如25dB或以上,陣列就會有較大的導(dǎo)體損耗。損耗主要來自饋電網(wǎng)絡(luò),而且頻率越高,損耗越大。所以,在微帶陣列天線的設(shè)計中,設(shè)計合適的饋電網(wǎng)絡(luò)是一個重點,同時也是一個難點。因天線陣采用串聯(lián)饋電的方法得到的電路不僅簡單,而且饋線總長度較短,所以饋線的傳輸損耗較小，天線效率高。而一般串聯(lián)饋電網(wǎng)絡(luò)，多采用一段四分之一導(dǎo)波長的線段作為阻抗變換段來控制電流的分布比例與阻抗匹配，但在頻率很高的情況下,由于波長很小,饋線的寬度應(yīng)該盡量控制,不宜過大,所以當只采用一根變換段的時候,由于變換段的寬度只取決于電流的比例,如若遇到較劇烈的電流變化,得到的變換段尺寸可能不合理。

實用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的串聯(lián)饋電網(wǎng)絡(luò)在遇到較劇烈的電流變化時可能得到不合理變換段尺寸的問題，本實用新型提供了一種微帶天線陣的串聯(lián)雙阻抗匹配加權(quán)饋電網(wǎng)絡(luò)。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種微帶天線陣的串聯(lián)雙阻抗匹配加權(quán)饋電網(wǎng)絡(luò)，單個天線陣元電流加權(quán)匹配網(wǎng)絡(luò)包括兩節(jié)1/4導(dǎo)波長阻抗變換段；從首端起始，為第一節(jié)1/4導(dǎo)波長的饋電網(wǎng)絡(luò)，從末端起始為第二節(jié)1/4導(dǎo)波長的饋電網(wǎng)絡(luò)，中間段為半導(dǎo)波長傳輸線。

本實用新型還涉及一種防撞雷達用微帶天線陣，陣元間電連接的加權(quán)饋電網(wǎng)絡(luò)使用上述技術(shù)方案所述的串聯(lián)雙阻抗加權(quán)饋電網(wǎng)絡(luò)。

作為技術(shù)方案的補充，防撞雷達用微帶天線陣由4組橫向陣列通過所述的串聯(lián)雙阻抗加權(quán)饋電網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)而成，一組橫向陣列由24個陣元串聯(lián)排成。

作為技術(shù)方案更進一步的補充，并聯(lián)各組橫向陣列的饋串聯(lián)雙阻抗饋電網(wǎng)絡(luò)的連接節(jié)點在每組橫向陣列的第12和第13個陣元之間。

有意效果：采用了兩段四分之一導(dǎo)波長的線段作為阻抗變換段,這種兩個變換段的串饋設(shè)計，能更加靈活地控制電流的分布比例，變換段除了受電流變化的影響之外,它們自身的特性阻抗的比例對電流分布也會產(chǎn)生影響，因而，采用兩個四分之一波長的變換段在設(shè)計饋線時更為靈活和實用。

附圖說明

圖1：現(xiàn)有技術(shù)中的串聯(lián)饋電網(wǎng)絡(luò)的等效電路圖；

圖2：單個天線陣元電流加權(quán)匹配網(wǎng)絡(luò)的示意圖；

圖3：防撞雷達用微帶天線的組成示意圖；

圖4：仿真圖1；

圖5：仿真圖2；

圖6：仿真圖3。

具體實施方式

實施例1:

現(xiàn)有的串聯(lián)饋電網(wǎng)絡(luò)，采用一段四分之一導(dǎo)波長的線段作為阻抗變換段來控制電流的分布比例與阻抗匹配。其等效電路圖如圖1所示，Y₀表示陣元的輸入導(dǎo)納,流入第i個陣元的電流為I_i,在兩個陣元間電長度為一個導(dǎo)波長,其中有四分之三是傳輸線,其特性阻抗為Zc₀,而剩下的四分之一為阻抗變換段,也就是一個四分之一阻抗變換器。從端口往右看(陣末端)的輸入導(dǎo)納為Y_i,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析法,我們可以輕易得到：