[發明專利]一種雙頻共用柱面共形大角度波束偏轉天線

有效

• 申請號: 201611071215.8
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN108123226B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 崔奉云;李相森;李林翠;楊春;趙鵬;陳盼盼;張文濤;王強
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: H01Q5/50
• 分類號: H01Q5/50;H01Q5/10;H01Q1/36;H01Q1/28
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蔣斯琪

本發明公開了一種雙頻共用柱面共形大角度波束偏轉天線，包括天線本體和天線本體上端的天線罩，其特征在于：包括具有一斜切面的異形空腔，異形空腔中間設置有一異形介質塊，異形介質塊將空腔分為上下兩部分腔體，上部分腔體朝向異形介質塊的面為斜面，異形介質塊朝向上部分腔體的面也為斜面，上部分腔體可以稱為異形斜切腔體，下部分腔體內安裝雙頻饋電調諧結構，實現了帶內雙頻段波束均往柱面前向；本發明采用雙頻饋電結構激勵異形腔體，并在腔體內填充特殊形狀介質塊，只用一個饋電端口實現了天線的雙頻段共用，同時使兩個頻段的天線主波束中心大角度偏離口徑法向。

技術領域

本發明涉及共形天線領域，特別是一種雙頻共用柱面共形大角度波束偏轉天線。

背景技術

共形天線是一種特殊形式的天線，特殊之處在于其形狀與常規天線不同，常規天線的形狀取決于天線的電性能要求，而共形天線的形狀既要滿足天線的電性能要求，還要兼顧飛行器的氣動特性。共形天線具有低剖面特點，有利于提高飛行器的氣動性能和隱身性能，能夠增大機載天線的孔徑、妥善解決雙模導引頭天線孔徑疊合的矛盾。一些特殊用處的飛機上往往裝有多種天線，通常情況下有20多種，多的達到70多種，這些天線只有極少部分安裝在機身內部，絕大多數都突出在機身外部，因此采用共形安裝和多頻共用成為飛行器天線發展的必然趨勢。同時，在導彈近炸和飛機近距離探測（如防撞雷達）中，天線波束需要偏離口徑法向較大角度。采用波導漏波天線或者微帶漏波能實現天線波束大角度偏離天線口徑法向，但受限于天線罩及共形設計要求，難以實現雙頻段大角度波束偏轉。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提出了一種雙頻共用（f02/ f01=1.5）柱面共形大角度波束偏轉天線，采用雙頻饋電結構激勵異形腔體，并在腔體內填充特殊形狀介質塊，只用一個饋電端口實現了天線的雙頻段共用，同時使兩個頻段的天線主波束中心大角度偏離口徑法向。

本發明的技術方案如下：

一種雙頻共用柱面共形大角度波束偏轉天線，包括天線本體和天線本體上端的天線罩，其特征在于：包括具有一斜切面的異形空腔，異形空腔中間設置有一異形介質塊，異形介質塊將空腔分為上下兩部分腔體，上部分腔體朝向異形介質塊的面為斜面，異形介質塊朝向上部分腔體的面也為斜面，上部分腔體可以稱為異形斜切腔體，下部分腔體內安裝雙頻饋電調諧結構，實現了帶內雙頻段波束均往柱面前向。

所述雙頻饋電調諧結構的結構為：包括饋電插座和錐形振子，饋電插座上有帶外螺紋的內導體，錐形振子的中心孔帶有內螺紋，錐形振子通過帶內螺紋的中心孔與帶外螺紋的饋電插座的內導體連接，通過旋轉錐形振子即可實現對天線進行調諧，與異形腔體和異形介質塊共同形成諧振結構，實現雙頻阻抗匹配，從而達到天線電壓駐波比和方向圖指向要求。

所述異形空腔和異形介質塊在兩個頻段產生諧振，從而使腔體內激勵起雙頻電磁波。

所述錐形振子的內導體做為饋電探針激勵電磁波，電磁波從下部分腔體進入異形介質塊，并繼續向上傳播到天線罩，然后再輻射到自由空間，通過傳播介質的介電常數的變化使電磁波波束實現大角度偏轉。其中，所述異形介質塊的介電常數為2.2，所述天線罩的介電常數為3.25。

所述異形介質塊的朝向上部分腔體的斜面具有一定的角度，用于修正電磁波波束的指向，同時適當對天線的端口駐波進行調節，實現雙頻段的良好匹配。

進一步的，所述異形介質塊填充與異形空腔內，有效地減小了天線的腔體尺寸，有利于天線的小型化設計。

本發明的有益效果如下：

本發明采用設置有雙頻饋電調諧結構激勵異形腔體，只用一個饋電端口實現天線的雙頻段共用，同時使兩個頻段的天線主波束中心大角度偏離口徑法向；而且利用腔體內的異形介質塊將電磁波輻射到自由空間，通過傳輸媒質的介電常數變化使波束實現大角度偏轉。

附圖說明

圖1為本發明的天線罩的主視結構示意圖；