[發明專利]一種低駐波比天線結構

在審

• 申請號: 201710585353.6
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN109273856A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 王克先
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司濟南特種結構研究所
• 主分類號: H01Q13/02
• 分類號: H01Q13/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王中興

本發明屬于電磁學領域，涉及一種低駐波比天線結構。本發明中所述天線為圓錐天線，所述天線結構包括圓形喇叭口面、錐體、方圓過渡段、矩形過渡段；所述圓形喇叭口面上一條的90°所對應的弧線和另一條120°所對應的弧線被去除一定厚度，最大去除厚度為1mm；所述90°所對應的弧線和120°所對應的弧線，二者有同一條對稱軸線。本發明突破了傳統設計方法，改善了喇叭天線的一個重要參數——駐波比。

技術領域

本發明屬于電磁學領域，涉及一種低駐波比天線結構。

背景技術

我們通常用頻率、幅度和相位三個參數來表征一個電磁波信號。在電磁信號的三要素中，相位測試的難度最大。這是因為相位測試對測量環境、測試系統的穩定性要求很高。尤其是反射式測試，任何微小的空間位移都會帶來測試數據的明顯變化。這是因為反射測試時，反射面空間位置重復性將直接影響測量結果的重復性，這一點與透射法是不同的。但在某些情況下，還必須用反射法測試產品的反射相位。比如很多雷達罩廣泛采用了夾層結構，夾層結構罩體在設計中對各層蒙皮和蜂窩均提出了不同成型要求，以達到電氣平衡性要求。這就需要在成型過程中對每一層蒙皮及累計電厚度誤差進行測量與校正，而不能在成型后僅在成型后對成品件進行測量。成品件如果發現電厚度超差，就難以確定超差區域在結構上的位置。在無法準確確定超差區域位置情況下進行校正，將破壞罩體電氣平衡性，電性能將變差，所以必須在成型過程中對雷達罩進行逐層的電厚度控制，以滿足電性能設計要求。而成型中的雷達罩帶有金屬模具，無法采用透射的方式在罩壁兩側安裝測試天線，所以只能用反射法測試，以金屬模具作為反射面，用反射相位表征罩壁的電厚度變化。

通常用圓錐喇叭天線測試雷達罩反射相位。標準的圓錐喇叭口面是圓形，電磁波從口面輻射后將成為平面波。但這種口面形式不適合雷達罩曲面的相位貼合測試。因為雷達罩外表面是不規則的圓錐形，而喇叭天線的口面是圓形。二者接觸后，只會是兩個點接觸?？臻g位置的兩點接觸是一種不穩定接觸。這種不穩定會給測試帶來致命影響，導致測試數據離散性極大。尤其手持測試時，這種離散性都是隨機的和不可控的，這就導致手持的貼合式相位測試時的測量重復性很差，比如有幾度、十幾度甚至幾十度的差值。差值的大小取決與測試者的操作習慣和經驗。

雷達罩的相位測試從電磁波傳播路徑上看，分透過式和反射式。對反射測試來說，從接觸方式上看，分貼合測試與貼近測試。其中反射式貼合測試要求駐波比要低，穩定性高。以往的穩定性一直取決于操作者的手法和習慣，測量結果有時因人而異，這就失去了測試的基本要求。本發明通過改進喇叭口面與被測曲面體的接觸方法，降低了駐波比，并解決了測試結果不穩定重復性差的問題。

對喇叭天線來說，傳統的測試工方法是采用相配的貨架產品。電壓駐波比是表征喇叭天線反射特性的重要參量。駐波比越高，天線自身的反射性越強。測試過程中的有效反射信號與天線自身反射信號產生耦合形成駐波，駐波信號會對測試精度產生不利影響。因此降低測試天線的駐波比是提高測試質量的重要方向。目前國內對該參數的選擇沒有國標或國軍標要求，美國航空航天研究與試驗委員會提出的選擇標準是：對于高精度反射法的電厚度測量，喇叭天線駐波比應在1.02～1.04。中國航空工業集團公司的專用標準《機載天線罩電厚度測量與校正方法》(Q/AVIC-04066-2015)對相位測試天線的駐波比要求是不大于1.08。而國內普通喇叭天線貨架產品的駐波比通常在1.2左右。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種低駐波比天線結構，大幅降低喇叭駐波比，還使得口面與被測雷達罩表面能穩定接觸。

本發明的技術方案是：一種低駐波比天線結構，所述天線為圓錐天線，所述天線結構包括圓形喇叭口面、錐體、方圓過渡段、矩形過渡段；所述圓形喇叭口面上一條的90°所對應的弧線和另一條120°所對應的弧線被去除一定厚度，最大去除厚度為1mm；所述90°所對應的弧線和120°所對應的弧線，二者有同一條對稱軸線。