[發明專利]固定頻率錐狀波束掃描天線

有效

• 申請號: 201910030224.X
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109687169B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 齊世山;劉倩;吳文
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01Q21/29
• 分類號: H01Q21/29;H01Q21/00;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q3/00;H01Q1/28;H01Q1/32;H01Q1/34
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

本發明公開一種固定頻率錐狀波束掃描天線，包括平面電路饋電網絡(2)、標準50ΩSMA同軸連接器(3)、圓形天線地板(4)和多個條形輻射單元(1)；所述每個條形輻射單元(1)包括一條形微波鐵氧體(11)，所述條形微波鐵氧體(11)的上表面緊貼有上金屬面(12)，條形微波鐵氧體(11)的下表面緊貼有下金屬面(13)，所述下金屬面(13)和上金屬面(12)通過緊貼于條形微波鐵氧體(11)一側面的側金屬面(14)固定連接。本發明的固定頻率錐狀波束掃描天線，結構簡單、剖面低、能在固定頻率下保持一定增益實現錐狀波束掃描，且天線波束穩定。

技術領域

本發明屬于無線電引信系統天線和動中通系統天線技術領域，特別是一種結構簡單，利用微波鐵氧體的旋磁特性，剖面低，能在固定頻率下保持一定增益實現錐狀波束的錐狀波束掃描天線。

背景技術

錐狀波束天線用于滿足引信系統天線和動中通系統天線多功能、高增益、實時追蹤性的功能需求。在引信系統天線中，遠場最大輻射方向位于與其軸線成某一傾角的錐面上，并實時調整波束與彈體中心軸的角度用以調整最佳起爆面，從而提高引信與戰斗部的配合效率。在汽車、火車、飛機和輪船移動過程中的動中通系統天線，通過實時調整天線波束指向，始終對準衛星，錐狀波束的增益、波束跟蹤性能介于相控陣天線和全向天線之間，提高移動衛星通信的質量。

單元結構或輻射單元組陣結構都能夠產生錐狀波束，通過改變陣列間距、天線高度、輻射單元模式等方法控制錐角，但這些參數在制造天線時已確定，不能實現固定頻率下的錐狀波束掃描。目前國內外針對錐狀波束掃描方面的研究依然欠缺，但引信系統和動中通系統中天線對固定頻率下掃描的需求比較高，固定頻率下保持一定增益的錐狀波束角度掃描成為研究熱點。

中國發明專利申請“錐狀波束掃描CTS天線”(申請號：201710759246.0，公開日：2018.01.30)公開了一種錐狀波束掃描CTS天線，包括H面加脊喇叭、Pillbox偏置拋物盒、U型平板彎頭和平板波導CTS陣列，其中平板波導CTS陣列置于Pillbox偏置拋物盒上方，其一側與U型平板彎頭一端相連，U型平板彎頭的另一端與Pillbox偏置拋物盒的口徑端口相連，H面加脊喇叭置于與Pillbox偏置拋物盒反射面相對的Pillbox偏置拋物盒側壁上，其相位中心對準Pillbox偏置拋物盒反射面上某一固定點。

上述天線具有較寬的頻帶和較高的增益，然而其仍然存在以下問題：

1、其天線輻射陣列與饋電網絡采用雙層結構，剖面高，結構復雜，需要投入成本較高；

2、該天線采用機械掃描控制H面波束，掃描速度較慢、精度較差，且雖專利題目為錐狀波束掃描，但實際是定向波束掃描，無法在固定頻率下進行錐狀波束電掃描。

發明內容

本發明的目的在于提供一種固定頻率錐狀波束掃描天線，結構簡單、剖面低、能在固定頻率下保持一定增益實現錐狀波束掃描，且天線波束穩定。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種固定頻率錐狀波束掃描天線，包括平面電路饋電網絡2、標準50ΩSMA同軸連接器3、圓形天線地板4和多個條形輻射單元1；所述多個條形輻射單元1沿所述天線地板4周向均勻布置于天線地板4上表面，每個條形輻射單元1沿天線地板4徑向伸展；所述標準50ΩSMA同軸連接器3穿過天線地板4，通過置于天線地板4上表面的平面電路饋電網絡2對條形輻射單元1垂直饋電；所述每個條形輻射單元1包括一條形微波鐵氧體11，所述條形微波鐵氧體11的上表面緊貼有上金屬面12，條形微波鐵氧體11的下表面緊貼有下金屬面13，所述下金屬面13和上金屬面12通過緊貼于條形微波鐵氧體11一側面的側金屬面14固定連接；所述下金屬面13與天線地板4上表面密封固定連接；所述上金屬面12與平面電路饋電網絡2電連接。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：