CN102832460A - 一种波导阵列天线中的保护天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波导阵列天线中的保护天线，所述的保护天线与波导阵列天线集成为一体，其包含波导口辐射器，所述的波导口辐射器包含：波导口和短路块，所述的短路块设置在波导口的内部。本发明布局巧妙，结构新颖特性，可以满足在空间上与天线阵列复合、兼容的需求，并具有良好的宽波束性能具有很强的实用性及应用前景，而且容易加工，易于批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种保护天线，特别涉及一种波导阵列天线中的保护天线。
背景技术
在微波雷达系统或制导系统中，由于系统作用距离变化范围很大，目标回波能量起伏也会变得很大，雷达接收信号时只有雷达单脉冲天线单程的主副瓣增益落差，防止出现雷达副瓣截获目标，出现目标角度跟踪和测量错误，雷达系统抗目标副瓣截获设计就显得十分重要。增加专用保护通道是雷达系统降低并消除目标副瓣截获现象重要手段。通过增加保护通道，可以很好的降低目标副瓣截获概率。保护通道天线寄生在主天线上，其增益略高于主通道天线副瓣增益，与主通道主瓣有足够增益的落差。保护通道天线覆盖的范围内，目标搜索确认时，主通道和保护通道同时工作，当主通道有目标时再判别保护通道是否有目标，若没有目标则认为主波束截获目标。若都有目标，则主通道目标强度高于保护通道一定幅度以上才认为主波束截获目标，否则认为旁瓣截获目标。
发明内容
本发明的目的是提供一种波导阵列天线中的保护天线，布局巧妙，结构新颖特性，可以满足在空间上与天线阵列复合、兼容的需求，并具有良好的宽波束性能具有很强的实用性及应用前景，而且容易加工，易于批量生产。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种波导阵列天线中的保护天线，所述的保护天线与波导阵列天线集成为一体，其包含波导口辐射器，所述的波导口辐射器包含：波导口和短路块，所述的短路块设置在波导口的内部。
所述的波导口包含相通的辐射波导口和馈电波导口，所述的短路块设置在馈电波导口的内部，所述的波导口辐射器采用馈电波导口馈电，采用辐射波导口辐射。
所述的辐射波导口和馈电波导口相互垂直。
所述的波导阵列天线中与保护天线相邻的波导辐射器与辐射波导口的距离为波导波长的一半。
所述的短路块距辐射波导口的馈电点的距离为0.05λg，其中，λg为波导波长。
所述的短路块的宽度范围为（0.1±0.05）λl≤ω≤（0.5±0.05）λl范围内，其中，λl为保护天线最低工作频率的波长。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、采用一种新型辐射单元，实现保护天线与波导阵列天线的集成式一体化设计；
2、布局巧妙，结构新颖特性，可以满足在空间上与天线阵列复合、兼容的需求，具有很强的实用性及应用前景；
3、具有良好的宽波束性能，而且容易加工，易于批量生产。
附图说明
图1为本发明一种波导阵列天线中的保护天线与波导阵列天线即成为一体的安装状态示意图；
图2为图1中的保护天线的放大图，其中标注了波导口与短路块的尺寸关系；
图3为本发明的保护天线的背面的保护天线馈电口示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1、2所示，一种波导阵列天线中的保护天线，保护天线与波导阵列天线采用焊接铝材料，分为四层零件，通过焊接集成为一体，该保护天线包含波导口辐射器，其中，波导口辐射器包含：波导口和短路块2，在本实施例中，波导口包含辐射波导口11和馈电波导口12，短路块2设置在馈电波导口2的内部，其中，波导口辐射器采用馈电波导口12馈电，采用辐射波导口11辐射，且辐射波导口11和馈电波导口12均为矩形波导口。在本实施例中，辐射波导口11和馈电波导口12相互垂直，当然，也可以根据实际需要转换其他角度。
其中，波导口辐射器采用馈电波导口12馈电，采用辐射波导口11辐射，可降低谐振长度，实现波导口辐射器即保护天线的辐射单元的小型化设计，由于波导口辐射器采用波导口馈电，从而实现阵列锥削幅度；而辐射波导口11的馈电点离外部的终端距离为波导波长的一半。在本实施例中，辐射波导口1距波导阵列天线中的与保护天线相邻的波导辐射器的距离为波导波长的一半。
设置在馈电波导口12内部的短路块2距辐射波导口11的馈电点的距离为0.05λg，其中，λg为波导波长，由于短路块2的宽度W（如图2所示）对天线阻抗影响较敏感，因此其数值设定在（0.1±0.05）λl≤ω≤（0.5±0.05）λl范围内，其中，λl为保护天线最低工作频率的波长。因此，在本实施例中，为了实现天线的小型化设计，短路块2设置在距辐射波导口1的馈电点的距离为7.6mm处，其尺寸标注如图2所示，其中，长度L=3mm，宽度W=3.5mm，厚度H=1mm，通过调节短路块2的尺寸和距离辐射波导口11的馈电点的位置，从而调节保护天线单元驻波和相位。通过对短路块2的设计，使表面电流发生弯曲，从而达到增加谐振长度，缩短保护天线尺寸的作用。当然，短路块2尺寸的选择，主要确取决于保护天线本身的电抗值，这个可以根据Smith图形计算而得。
进一步，在本实施例中，保护天线增益与保护天线口径有直接关系，因为保护天线增益高于主通道天线副瓣增益2dB以上，又要与主通道主瓣增益的落差大于15dB，因此保护天线要求宽波束，增益不宜过高，因此，按照前述指标，设定保护天线的各项参数：保护天线口径设置为a=13.5mm，b=4.2mm（如图2所示），增益为6.0dB，天线指向±60°内增益大于-4dB，保护通道驻波系数：≤1.5。
进一步，在本实施例中，保护天线馈电口3为波导口接头（如图3所示），电磁信号通过馈电口3耦合入馈电波导口12，经过馈电波导口12进入辐射波导口11并辐射出去，实现天线的宽波束辐射，其他馈电口4为波导阵列天线的接口，保护天线馈电口3的接头也可用波导与同轴转换器将接口转换为SMA接头、N型同轴接头或波导口接头等。
综上所述，本发明一种波导阵列天线中的保护天线，布局巧妙，结构新颖特性，可以满足在空间上与天线阵列复合、兼容的需求，并具有良好的宽波束性能具有很强的实用性及应用前景，而且容易加工，易于批量生产。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种波导阵列天线中的保护天线，所述的保护天线与波导阵列天线集成为一体，其包含波导口辐射器，其特征在于，所述的波导口辐射器包含：波导口和短路块（2），所述的短路块（2）设置在波导口的内部。
2.如权利要求1所述的波导阵列天线中的保护天线，其特征在于，所述的波导口包含相通的辐射波导口（11）和馈电波导口（12），所述的短路块（2）设置在馈电波导口（12）的内部，所述的波导口辐射器采用馈电波导口（12）馈电，采用辐射波导口（11）辐射。
3.如权利要求2所述的波导阵列天线中的保护天线，其特征在于，所述的辐射波导口（11）和馈电波导口（12）相互垂直。
4.如权利要求2所述的波导阵列天线中的保护天线，其特征在于，所述的辐射波导口（11）和馈电波导口（12）均为矩形波导口。
5.如权利要求1所述的波导阵列天线中的保护天线，其特征在于，所述的波导阵列天线中与保护天线相邻的波导辐射器与辐射波导口（11）的距离为波导波长的一半。
6.如权利要求1所述的波导阵列天线中的保护天线，其特征在于，所述的短路块（2）距辐射波导口（11）的馈电点的距离为0.05λg，其中，λg为波导波长。
7.如权利要求6所述的波导阵列天线中的保护天线，其特征在于，所述的短路块（2）的宽度范围为（0.1±0.05）λl≤ω≤（0.5±0.05）λl范围内，其中，λl为保护天线最低工作频率的波长。
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