CN104934725A - 一种用于数字相控阵列天线的内监测网络模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于数字相控阵列天线的内监测网络模块，该内监测网络模块，包括上下两层带状线以及耦合孔。采用了灵活的布线设计、带状线公共地开双耦合孔等措施，缩短了天线主路的馈电路径长度，减小了主路能量损耗且利于实际加工。本发明中的内监测网络模块具有结构紧凑、电讯性能良好的特点。本发明可以广泛应用于雷达或者通信系统中，特别适用于现代数字相控阵雷达内监测系统中。
Description
技术领域
本发明属于雷达馈线网络领域，具体是一种用于数字相控阵列天线的内监测网络模块。
背景技术
为了保证有源相控阵雷达的性能,必须对天线单元之间的幅相关系进行测试、修正和补偿，此功能由阵面监测系统实现，良好的监测系统对缩短雷达的调试周期、提供阵面错误信息以便及时进行补偿或维修等起着非常重要的作用。目前采用微带线路实现的内监测系统由于耦合信号的采集稳定可靠且结构易于天线部分集成成为首选，但是由于微带电路本身的特性，常规内监测系统的各传输信号支路之间的隔离度较低，能量损耗较大，直接影响了天线的增益性能。
文献(Wadel，Brian C，Transmission Line Design Handbook，Artech House，Inc.pp:218-220)给出了各类微带传输线间的理论耦合形式以及相应的解析公式。其中采用在微带线与带状线间公共地开孔的方式将带状线能量耦合至微带线。该耦合形式具有耦合量调控容易的优点，但是该方式与本模块应用场合不同，本模块应用于带状线与带状线间的耦合。文中仅给出了两种耦合孔(圆形与矩形)耦合量的计算公式，工程中受条件限制两种耦合孔均不能直接应用，且实际加工中由于板材间粘接胶使用的原因，无法实现理论上的公共地。这些原因共同导致了该结构不能在工程中直接应用。文献(Changning Wan,Hongchao Wu and Chenhai Xia，Integrated Design of Wide-Band Wide-Scan Phased Array Antenna and Couple Line，ICMMT 2010Proceedings:940-943.)将内监测网络与天线单元集成，该内监测网络结构形式简单，但是该结构形式下的天线馈电路径过长导致天线主路损耗增加，天线增益有所损失，且耦合孔的开孔方式不利于实际加工。
本发明采用了灵活的布线设计、两层带状线间开双孔的措施，减小了天线主路的馈电路径长度，减小了主路能量损耗且利于实际加工。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于数字相控阵列天线的内监测网络模块，实现相控阵天线的内监测功能。具体的结构设计方案如下：用于数字相控阵列天线的内监测网络模块包括上下两层带状线以及耦合孔。耦合孔位于上层带状线与下层带状线的夹层之间，为双层耦合孔结构，其中耦合孔间采用粘结剂粘结。双层耦合孔正上方的上下层带状线宽度大于其他部分的带状线宽度；上层带状线为弯折布线状态；下层带状线为8条，且电长度相等。内监测网络模块四周除接头外均打有金属化孔。
本发明与现有技术方法相比，其有益效果是：本发明的内监测网络采用了灵活布线的形式，整个馈电网络部分的尺寸，降低了天线馈电主路的损耗，整个内监测网络部分具有结构简单，尺寸小，电讯性能优良的特点。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明所述内监测网络模块结构示意图，图中1是天线馈电带状线，2是内监测耦合带状线，3是耦合孔。
图2为本发明中耦合孔结构示意图，图中1是上层小耦合孔，2是下层大耦合孔。
图3为内监测网络输入驻波比。
图4为内监测网络各端口耦合量。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例对本发明做进一步的描述。
本发明提供了一种用于数字相控阵列天线的内监测网络模块，包括上下两层带状线以及之间的耦合孔。如图1所示，该模块由上层带状线为内监测耦合带状线2，下层带状线为8段天线馈电带状线1以及两层带状线之间的8个耦合孔3构成。
图2是板间公共地耦合孔的结构示意图，为了加工需要该耦合孔为上下双层耦合孔，分为上层小耦合孔1与下层大耦合孔2，耦合孔间由介质板间粘结剂粘合，耦合孔的大小由具体所需的耦合量决定，本例中频带内耦合量平均值为-31.5dB。耦合孔正上方的部分带状线宽度大于其他部分的带状线宽度，以补偿耦合孔带来的传输不连续性。上层内监测耦合带状线呈弯折状态，这样可以减小下层天线馈电带状线的长度，从而降低天线的馈电损耗，下层8段天线馈电带状线的长度均相同。内监测网络四周均打有金属化屏蔽孔，增强内监测网络的屏蔽效果。
图3图4分别给出了该内监测网络的电性能参数，图3是该内监测网络输入端口的驻波，图4是内监测网络各耦合端口的耦合量。
Claims (3)
1.一种用于数字相控阵列天线的内监测网络模块，包括上下两层带状线以及之间的耦合孔，其特征在于：耦合孔位于上层带状线与下层带状线公共地夹层之间，其为双层耦合孔结构，其中耦合孔间采用粘结剂粘结；耦合孔正上方的上下层带状线宽度大于其他部分的带状线宽度；上层带状线为弯折布线状态。
2.根据权利要求1所述的一种用于数字相控阵列天线的内监测网络模块，其特征在于：所述下层带状线的电长度相等。
3.根据权利要求1所述的一种用于数字相控阵列天线的内监测网络模块，其特征在于：内监测网络模块四周除接头外均打有金属化孔。
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