專利名稱：一種波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保護(hù)天線，特別涉及一種波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線。
背景技術(shù)：
在微波雷達(dá)系統(tǒng)或制導(dǎo)系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)作用距離變化范圍很大，目標(biāo)回波能量起伏也會(huì)變得很大，雷達(dá)接收信號(hào)時(shí)只有雷達(dá)單脈沖天線單程的主副瓣增益落差，防止出現(xiàn)雷達(dá)副瓣截獲目標(biāo)，出現(xiàn)目標(biāo)角度跟蹤和測量錯(cuò)誤，雷達(dá)系統(tǒng)抗目標(biāo)副瓣截獲設(shè)計(jì)就顯得十分重要。增加專用保護(hù)通道是雷達(dá)系統(tǒng)降低并消除目標(biāo)副瓣截獲現(xiàn)象重要手段。通過增加保護(hù)通道，可以很好的降低目標(biāo)副瓣截獲概率。保護(hù)通道天線寄生在主天線上，其增益略高于主通道天線副瓣增益，與主通道主瓣有足夠增益的落差。保護(hù)通道天線覆蓋的范圍 內(nèi)，目標(biāo)搜索確認(rèn)時(shí)，主通道和保護(hù)通道同時(shí)工作，當(dāng)主通道有目標(biāo)時(shí)再判別保護(hù)通道是否有目標(biāo)，若沒有目標(biāo)則認(rèn)為主波束截獲目標(biāo)。若都有目標(biāo)，則主通道目標(biāo)強(qiáng)度高于保護(hù)通道一定幅度以上才認(rèn)為主波束截獲目標(biāo)，否則認(rèn)為旁瓣截獲目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，布局巧妙，結(jié)構(gòu)新穎特性，可以滿足在空間上與天線陣列復(fù)合、兼容的需求，并具有良好的寬波束性能具有很強(qiáng)的實(shí)用性及應(yīng)用前景，而且容易加工，易于批量生產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，所述的保護(hù)天線與波導(dǎo)陣列天線集成為一體，其包含波導(dǎo)口輻射器，所述的波導(dǎo)口輻射器包含波導(dǎo)口和短路塊，所述的短路塊設(shè)置在波導(dǎo)口的內(nèi)部。所述的波導(dǎo)口包含相通的輻射波導(dǎo)口和饋電波導(dǎo)口，所述的短路塊設(shè)置在饋電波導(dǎo)口的內(nèi)部，所述的波導(dǎo)口輻射器采用饋電波導(dǎo)口饋電，采用輻射波導(dǎo)口輻射。所述的輻射波導(dǎo)口和饋電波導(dǎo)口相互垂直。所述的波導(dǎo)陣列天線中與保護(hù)天線相鄰的波導(dǎo)輻射器與輻射波導(dǎo)口的距離為波導(dǎo)波長的一半。所述的短路塊距輻射波導(dǎo)口的饋電點(diǎn)的距離為O. 05 λ g，其中，λ g為波導(dǎo)波長。所述的短路塊的寬度范圍為(O. I ±0.05) λι彡ω彡(O. 5±0· 05) λ i范圍內(nèi)，其中，X1為保護(hù)天線最低工作頻率的波長。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、采用一種新型輻射單元，實(shí)現(xiàn)保護(hù)天線與波導(dǎo)陣列天線的集成式一體化設(shè)計(jì)；
2、布局巧妙，結(jié)構(gòu)新穎特性，可以滿足在空間上與天線陣列復(fù)合、兼容的需求，具有很強(qiáng)的實(shí)用性及應(yīng)用前景；
3、具有良好的寬波束性能，而且容易加工，易于批量生產(chǎn)。


圖I為本發(fā)明一種波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線與波導(dǎo)陣列天線即成為一體的安裝狀態(tài)不意 圖2為圖I中的保護(hù)天線的放大圖，其中標(biāo)注了波導(dǎo)口與短路塊的尺寸關(guān)系；
圖3為本發(fā)明的保護(hù)天線的背面的保護(hù)天線饋電口示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。如圖1、2所示，一種波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，保護(hù)天線與波導(dǎo)陣列天線采用焊接鋁材料，分為四層零件，通過焊接集成為一體，該保護(hù)天線包含波導(dǎo)口輻射器，其中，波導(dǎo)口輻射器包含波導(dǎo)口和短路塊2，在本實(shí)施例中，波導(dǎo)口包含輻射波導(dǎo)口 11和饋電波導(dǎo)口 12，短路塊2設(shè)置在饋電波導(dǎo)口 2的內(nèi)部，其中，波導(dǎo)口輻射器采用饋電波導(dǎo)口 12饋電，采用輻射波導(dǎo)口 11輻射，且輻射波導(dǎo)口 11和饋電波導(dǎo)口 12均為矩形波導(dǎo)口。在本實(shí)施例中，輻射波導(dǎo)口 11和饋電波導(dǎo)口 12相互垂直，當(dāng)然，也可以根據(jù)實(shí)際需要轉(zhuǎn)換其他角度。其中，波導(dǎo)口輻射器采用饋電波導(dǎo)口 12饋電，采用輻射波導(dǎo)口 11輻射，可降低諧振長度，實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)口輻射器即保護(hù)天線的輻射單元的小型化設(shè)計(jì)，由于波導(dǎo)口輻射器采用波導(dǎo)口饋電，從而實(shí)現(xiàn)陣列錐削幅度；而輻射波導(dǎo)口 11的饋電點(diǎn)離外部的終端距離為波導(dǎo)波長的一半。在本實(shí)施例中，輻射波導(dǎo)口 I距波導(dǎo)陣列天線中的與保護(hù)天線相鄰的波導(dǎo)輻射器的距離為波導(dǎo)波長的一半。設(shè)置在饋電波導(dǎo)口 12內(nèi)部的短路塊2距輻射波導(dǎo)口 11的饋電點(diǎn)的距離為
O.05 λ g，其中，Ag為波導(dǎo)波長，由于短路塊2的寬度W (如圖2所示)對(duì)天線阻抗影響較敏感，因此其數(shù)值設(shè)定在(O. 1±0. 05)λι彡ω彡(O. SiO-OSU1范圍內(nèi)，其中，λ i為保護(hù)天線最低工作頻率的波長。因此，在本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)天線的小型化設(shè)計(jì)，短路塊2設(shè)置在距輻射波導(dǎo)口 I的饋電點(diǎn)的距離為7. 6mm處，其尺寸標(biāo)注如圖2所示，其中，長度L=3mm，寬度W=3. 5mm，厚度H=lmm，通過調(diào)節(jié)短路塊2的尺寸和距離輻射波導(dǎo)口 11的饋電點(diǎn)的位置，從而調(diào)節(jié)保護(hù)天線單元駐波和相位。通過對(duì)短路塊2的設(shè)計(jì)，使表面電流發(fā)生彎曲，從而達(dá)到增加諧振長度，縮短保護(hù)天線尺寸的作用。當(dāng)然，短路塊2尺寸的選擇，主要確取決于保護(hù)天線本身的電抗值，這個(gè)可以根據(jù)Smith圖形計(jì)算而得。進(jìn)一步，在本實(shí)施例中，保護(hù)天線增益與保護(hù)天線口徑有直接關(guān)系，因?yàn)楸Ｗo(hù)天線增益高于主通道天線副瓣增益2dB以上，又要與主通道主瓣增益的落差大于15dB，因此保護(hù)天線要求寬波束，增益不宜過高，因此，按照前述指標(biāo)，設(shè)定保護(hù)天線的各項(xiàng)參數(shù)保護(hù)天線口徑設(shè)置為a=13. 5mm，b=4. 2mm (如圖2所示)，增益為6. OdB，天線指向±60°內(nèi)增益大于_4dB，保護(hù)通道駐波系數(shù)■·< I. 5。進(jìn)一步，在本實(shí)施例中，保護(hù)天線饋電口 3為波導(dǎo)口接頭(如圖3所示)，電磁信號(hào)通過饋電口 3耦合入饋電波導(dǎo)口 12，經(jīng)過饋電波導(dǎo)口 12進(jìn)入輻射波導(dǎo)口 11并輻射出去，實(shí)現(xiàn)天線的寬波束輻射，其他饋電口 4為波導(dǎo)陣列天線的接口，保護(hù)天線饋電口 3的接頭也可用波導(dǎo)與同軸轉(zhuǎn)換器將接口轉(zhuǎn)換為SMA接頭、N型同軸接頭或波導(dǎo)口接頭等。綜上所述，本發(fā)明一種波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，布局巧妙，結(jié)構(gòu)新穎特性，可以滿足在空間上與天線陣列復(fù)合、兼容的需求，并具有良好的寬波束性能具有很強(qiáng)的實(shí)用性及應(yīng)用前景，而且容易加工，易于批量生產(chǎn)。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，所述的保護(hù)天線與波導(dǎo)陣列天線集成為一體，其包含波導(dǎo)口輻射器，其特征在于，所述的波導(dǎo)口輻射器包含波導(dǎo)口和短路塊(2)，所述的短路塊(2 )設(shè)置在波導(dǎo)口的內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求I所述的波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，其特征在于，所述的波導(dǎo)口包含相通的輻射波導(dǎo)口(11)和饋電波導(dǎo)口(12)，所述的短路塊(2)設(shè)置在饋電波導(dǎo)口(12)的內(nèi)部，所述的波導(dǎo)口輻射器采用饋電波導(dǎo)口(12)饋電，采用輻射波導(dǎo)口(11)輻射。
3.如權(quán)利要求2所述的波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，其特征在于，所述的輻射波導(dǎo)口(11)和饋電波導(dǎo)口( 12)相互垂直。
4.如權(quán)利要求2所述的波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，其特征在于，所述的輻射波導(dǎo)口(11)和饋電波導(dǎo)口( 12)均為矩形波導(dǎo)口。
5.如權(quán)利要求I所述的波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，其特征在于，所述的波導(dǎo)陣列天線中與保護(hù)天線相鄰的波導(dǎo)輻射器與輻射波導(dǎo)口(11)的距離為波導(dǎo)波長的一半。
6.如權(quán)利要求I所述的波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，其特征在于，所述的短路塊(2)距輻射波導(dǎo)口(11)的饋電點(diǎn)的距離為O. 05 λ8，其中，Ag為波導(dǎo)波長。
7.如權(quán)利要求6所述的波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，其特征在于，所述的短路塊(2)的寬度范圍為(O. 1±0. 05) A1 ^ ω彡(O. 5±0. 05) X1范圍內(nèi)，其中，λ i為保護(hù)天線最低工作頻率的波長。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波導(dǎo)陣列天線中的保護(hù)天線，所述的保護(hù)天線與波導(dǎo)陣列天線集成為一體，其包含波導(dǎo)口輻射器，所述的波導(dǎo)口輻射器包含波導(dǎo)口和短路塊，所述的短路塊設(shè)置在波導(dǎo)口的內(nèi)部。本發(fā)明布局巧妙，結(jié)構(gòu)新穎特性，可以滿足在空間上與天線陣列復(fù)合、兼容的需求，并具有良好的寬波束性能具有很強(qiáng)的實(shí)用性及應(yīng)用前景，而且容易加工，易于批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01Q21/00GK102832460SQ20121033706
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者劉元云, 商遠(yuǎn)波, 王敏 申請(qǐng)人:上海無線電設(shè)備研究所