[發明專利]一種介質鰭線微帶天線監測裝置

在審

• 申請號: 202010533208.5
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111751795A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 高國明;孟健青;汪雋瀟;李庭浩;吳少鵬
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01R29/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種介質鰭線微帶天線監測裝置，包括微帶天線陣列及監測網絡兩部分，其特點是監測網絡位于天線單元的間隙處，由介質鰭線、耦合窗等連接組成。所提出的天線監測裝置，與天線陣列進行了一體化集成設計，在不額外增加體積、重量前提下，提高了天線單元的隔離度，減小了對天線陣列本身的輻射影響，能全面、準確監控相控陣的幅度、相位，可廣泛應用于相控陣雷達天線的監測。

技術領域

本發明涉及一種介質鰭線微帶天線監測裝置，適用于有源相控陣雷達天線的幅相監測。

背景技術

在現代相控陣雷達系統(特別是有源相控陣雷達系統)中，各通道的幅相校正和一致性誤差的控制，直接影響數字波束形成的性能以及雷達系統的整體性能，因此，需要對各通道的幅相進行校正以及監測，天線監測裝置則在其中扮演著非常重要的角色。

天線監測裝置可以分為外監測和內監測兩種形式。傳統的外監測裝置由天線單元和架設支桿構成，通過優化設計確定其位置參數，一般架設在天線陣面前方，僅用于對天線陣面(含T/R組件、天線單元)進行工作狀態的監測和故障判定，監測精度不高。目前，天線內監測一般采用耦合線形式，監測裝置與天線陣列的能量耦合點位于天線單元的后端，以獲得從發射機到耦合點的幅相數據，監測精度高，其缺點是監測的幅度、相位信息不包含天線單元。針對現有內監測的弱點，有文獻提出將小型電磁耦合裝置與天線面陣高度集成，如高國明、陳文俊、施揚逸“一種球珊陣列天線監測網絡[P]”，首次利用球珊實現對天線陣面的監測和校正，但是其通過調節金屬球與天線單元位置來調節耦合量，調節范圍有限。又如，叢友記、高國明“一種同層集成射頻內監測線的貼片天線[P]”，提出利用微帶傳輸線實現對天線面陣監測，但是微帶線傳輸過程中存在寄生輻射，會影響天線面陣的輻射性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種與天線面陣高度集成、對天線面陣輻射性能影響小的相控陣雷達天線監測裝置。

本發明提出的介質鰭線微帶天線監測裝置，包括天線陣列及監測網絡，其中天線陣列為雙層微帶貼片天線結構，位于第二介質板8及第一介質板1的上表面；監測網絡由耦合窗5、鰭線內導體6、鰭線外導體7組成，其中，鰭線外導體7由貫穿第一介質板1、第二介質板8的金屬化過孔、位于兩排過孔間的第一介質板1上表面銅箔、金屬反射板9組成，鰭線內導體6位于第二介質板8的上表面；耦合窗5與天線單元2通過電磁耦合實現監測。

進一步的，所述的監測網絡的耦合窗5位于天線單元的H面(磁場線平面)，通過調整耦合窗5大小，可以實現與天線單元的耦合系數范圍為-45～-30dB。

進一步的，所述的耦合窗5的寬度為0.4mm～1mm。

進一步的，所述的微帶貼片天線單元2及其饋電網絡的個數至少為4個，并按照矩形陣列結構排列。

進一步的，所述的鰭線外導體7可以在H面提高天線單元的隔離度3dB以上。

進一步的，所述的鰭線外導體兩側金屬壁由介質板上打金屬化過孔實現。

本發明的優點是：

1)介質鰭線監測網絡位于天線陣列單元的間隙處，不額外增加陣列的體積及重量；

2)耦合窗的尺寸小，可以調整實現與天線單元耦合系數小于-30dB，對天線陣列的輻射性能影響較?。?/p>

3)鰭線傳輸線是閉合傳輸線，傳輸過程中不會產生寄生輻射，且其外導體能夠遏制電磁場沿著天線單元H面方向傳播，提高了天線單元間的隔離度。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的介質鰭線微帶天線監測裝置的分解結構示意圖。

圖2為圖1實施例的正面示意圖。

圖3為圖1實施例的剖面示意圖。

圖4為圖1實施例的局部放大圖。