[發(fā)明專利]一種寬帶寬角覆蓋平面陣列天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711023192.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN107946754B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李業(yè)強(qiáng);葉素珍;呂士斌;陳玉山;滕飛;劉辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七二三研究所
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q21/06;H01Q1/52;H01Q5/20;H01Q1/12;H01Q15/14
• 代理公司: 32203 南京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 孟睿

本發(fā)明提出一種寬帶寬角覆蓋平面陣列天線，包括天線條、反射條、安裝背板；所述天線條由印制天線及射頻連接器組件裝配而成；所述印制天線由周期性排列的多個(gè)天線單元組成，多個(gè)單元天線印制加工在同一印制板上，印制板由兩層基片通過層壓結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，形成上、中、下三層印制面，上、下兩層印制面為地板層，上、下兩層地板層表面印制槽線天線，中間層印制面為饋電層，饋電層上設(shè)置開路?短路轉(zhuǎn)換巴倫，實(shí)現(xiàn)帶狀線到槽線的阻抗變換及匹配；天線單元之間采用過孔模擬電壁邊界條件，以增加天線單元之間的隔離；所述印制天線的電路空白處設(shè)置系列通孔。本發(fā)明可滿足在C、X、Ku頻段實(shí)現(xiàn)方位面120°覆蓋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多功能一體化平面陣列相控陣天線，尤其適用于寬頻帶、寬角掃描的平面陣列天線系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，集電子偵察技術(shù)、電子干擾技術(shù)或雷達(dá)探測(cè)技術(shù)為一體的相控陣體制的系統(tǒng)已成為裝備發(fā)展的趨勢(shì)之一。為滿足平臺(tái)對(duì)電子系統(tǒng)的多功能、平面化安裝、孔徑共享的要求，平面陣列天線成為天線系統(tǒng)的首選。因此，給射頻前端提出了寬帶寬角陣列可控的要求。傳統(tǒng)相控陣體制天線其工作頻率僅覆蓋一到兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)帶寬，且為滿足方位360°空域的覆蓋要求，一般采用4面陣的方式，按照每個(gè)面陣覆蓋90°空域?qū)崿F(xiàn)。此技術(shù)存在以下不足之處：

1)此技術(shù)工作頻率相對(duì)較窄，無法滿足超寬帶應(yīng)用的需求。

2)此技術(shù)單陣面僅覆蓋90°空域，需要4個(gè)陣面聯(lián)合工作才能實(shí)現(xiàn)方位面全覆蓋，增加了設(shè)備量，降低了設(shè)備可靠性。

此技術(shù)由于采用四個(gè)陣面聯(lián)合工作，且其陣面交界處的信號(hào)分選復(fù)雜，全空域包含4個(gè)交界區(qū)，過渡區(qū)的性能會(huì)下降，影響系統(tǒng)使用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種寬帶、寬角掃面平面陣列天線，通過陣列的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可滿足在C、X、Ku頻段實(shí)現(xiàn)方位面120°覆蓋，即使用三個(gè)陣面即可實(shí)現(xiàn)方位面全空域覆蓋。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種寬帶寬角覆蓋平面陣列天線，包括天線條、反射條、安裝背板；所述天線條由印制天線及射頻連接器組件裝配而成；所述印制天線由周期性排列的多個(gè)天線單元組成，多個(gè)單元天線印制加工在同一印制板上，印制板由兩層基片通過層壓結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，形成上、中、下三層印制面，上、下兩層印制面為地板層，上、下兩層地板層表面印制槽線天線，中間層印制面為饋電層，饋電層上設(shè)置開路-短路轉(zhuǎn)換巴倫，實(shí)現(xiàn)帶狀線到槽線的阻抗變換及匹配；天線單元之間采用過孔模擬電壁邊界條件，以增加天線單元之間的隔離；所述印制天線的電路空白處設(shè)置系列通孔。

進(jìn)一步，所述射頻連接器組件由結(jié)構(gòu)條、帶狀線射頻接插件、壓片、蓋板組成；所述結(jié)構(gòu)條的底部按照天線間距加工帶狀線射頻接插件的安裝孔；兩個(gè)印制天線分別貼裝于結(jié)構(gòu)條兩側(cè)，帶狀線射頻接插件從結(jié)構(gòu)條底部安裝孔裝入，其內(nèi)芯壓接于印制天線饋電層上，壓片及蓋板通過螺釘將印制天線壓接固定在結(jié)構(gòu)條上；壓片及蓋板之間采用斜面接觸式配合；天線條安裝于安裝背板上，組成天線陣面；反射條安裝于結(jié)構(gòu)條上，位于兩個(gè)印制天線之間，用于改善天線陣面輻射性能。

進(jìn)一步，印制天線為Vivaldi型單元天線。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)實(shí)現(xiàn)平面陣列天線寬帶工作，工作頻段可覆蓋C、X、Ku頻段。

(2)擴(kuò)展平面陣列天線的方位面覆蓋，單個(gè)陣面可覆蓋±60°空域范圍。

(3)利用反射條改善輻射性能，可滿足全工作頻段使用要求。

附圖說明

圖1天線陣列裝配示意圖；

圖2天線條裝配示意圖；

圖3是圖2中天線條的側(cè)視圖；

圖4是圖1中印制天線示意圖；