CN105428814A - 一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列 - Google Patents

一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列 Download PDF

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李永平
李志敏
王雷
朱海峰
刘剑
何姿
徐兆东
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    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems

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Abstract

本发明公开了一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列，涉及雷达天线技术领域。包括结构件基板，结构件基板上设置有N个等距排列的天线模块，N个天线模块的信号输入端分别与用于等幅等相分配的1分N功分器的输出端连接，所述天线模块由M个用于功率辐射的天线振子和用于功率等幅等相分配的1分M功分器组成，M个天线振子的信号输入端分别与1分M功分器的输出端相连接，1分M功分器的输入端分别与1分N功分器的输出端连接。该微带天线阵列由M*N个天线振子组成，并通过M个天线振子组成高增益的天线模块，再将N个天线模块组成一个更高增益的天线阵列整体，提供雷达系统的收发增益，实现对低空、慢速、小目标的检测。

Description

一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列
技术领域
本发明涉及雷达天线技术领域。
背景技术
随着近几年小型航模、无人机技术的发展，现在可以很方便的购买到一个性能优秀的飞行器，而且飞行器的遥控距离和飞行距离逐步增加，这就带来一些关键场所安保的新问题，同时也带来其它的飞行安全问题，由小航模和无人机引起的安全事故逐年增加，这就对低空领域中的飞行目标的管理提出了新的要求，实现对目标管理的前提是需要能够尽早发现空中的目标，尤其针对一些关键场所的安保，因此低空、慢速、小目标雷达系统应运而生。但是在这种新型的雷达系统中，必须对分系统进行相应指标升级才能满足对这种特定应用场景的技术指标需要。
天线作为雷达系统的重要组成部分，担负着系统信号发射和回波信号接收的重要工作，天线性能的好坏直接影响了雷达系统的目标检测能力。同时天线部分一般需要放置在较高的位置，防止周围地物的遮挡。这就对天线系统的重量有较高的要求，因为它的重量决定了雷达系统其它配套设施的成本和可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列，该微带天线阵列由M*N个天线振子组成，通过M个天线振子组成高增益的天线模块，再将N个天线模块组成一个更高增益的天线阵列整体，提供雷达系统的收发增益，实现对低空、慢速、小目标的检测。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列，包括结构件基板，所述结构件基板上设置有N个等距排列的天线模块，N个天线模块的信号输入端分别与用于等幅等相分配的1分N功分器的输出端连接，所述天线模块由M个用于功率辐射的天线振子和用于功率等幅等相分配的1分M功分器组成，M个天线振子的信号输入端分别与1分M功分器的输出端相连接，1分M功分器的输入端分别与1分N功分器的输出端连接，N个天线模块中每一个天线模块的信号输入端与1分N功分器的输出端之间均设置有电调移相器。
进一步优化的技术方案为N个天线模块之间的间距为工作频段波长相适应的倍数。
进一步优化的技术方案为N个天线振子之间的间距为工作频段波长相适应的倍数。
进一步优化的技术方案为微带天线阵列的结构件基板设置有用于保护天线阵列的天线保护罩。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过在结构件基板上设置M*N个天线振子组成的天线阵列，缩小体积，并通过M个天线振子组成高增益的天线模块，再将N个天线模块组成一个更高增益的天线阵列整体，其中通过1分M功分器将天线振子组合起来，通过1分N功分器将输入的信号分为N路，在每一路的输出端加一个电调移相器，将移相器连接到天线模块，可以通过调整N路中每路的移相器角度实现天线波束的电扫描，也可以组成固定波束方向的天线，通过机械扫描实现对雷达覆盖方位的扫描。M*N个天线振子组成的天线阵列完成设计波束的产生，同时也完成雷达系统发射前端的设计，相比较于传统的裂缝阵的形式天线，具有体积小、重量轻，可实现点扫描等优点。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
其中，1、结构件基板，2、天线模块，3、1分N功分器，4、天线振子。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明是一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列，包括结构件基板1，所述结构件基板1上设置有N个等距排列的天线模块2，每个天线模块间距按照工作频段波长的一定倍数顺序排列，N个天线模块2的信号输入端分别与用于等幅等相分配的1分N功分器3的输出端连接，所述天线模块2由M个用于功率辐射的天线振子4和用于功率等幅等相分配的1分M功分器组成，M个天线振子4的信号输入端分别与1分M功分器的输出端相连接，1分M功分器的输入端分别与1分N功分器3的输出端连接，N个天线模块2中每一个天线模块2的信号输入端与1分N功分器3的输出端之间均设置有电调移相器，通过调整每路的移相器角度实现天线波束的电扫描。
进一步优化的实施例为N个天线模块2之间的间距为工作频段波长相适应的倍数。
进一步优化的实施例为N个天线振子4之间的间距为工作频段波长相适应的倍数。
天线模块由M个用于功率辐射的天线振子、用于功率分配的等相功分器组成，每个天线模块的电性能指标在固定范围内，性能统一，每个天线振子间距固定，为工作频段波长的一定倍数。
进一步优化的实施例为微带天线阵列的结构件基板1设置有用于保护天线阵列的天线保护罩，采用覆盖于辐射单元外部、不影响工作频段电性能的天线罩对内部电路进行保护。
本发明通过在结构件基板上设置M*N个天线振子组成的天线阵列，缩小体积，并通过M个天线振子组成高增益的天线模块，再将N个天线模块组成一个更高增益的天线阵列整体，其中通过1分M功分器将天线振子组合起来，通过1分N功分器将输入的信号分为N路，在每一路的输出端加一个电调移相器，将移相器连接到天线模块，可以通过调整N路中每路的移相器角度实现天线波束的电扫描，也可以组成固定波束方向的天线，通过机械扫描实现对雷达覆盖方位的扫描。M*N个天线振子组成的天线阵列完成设计波束的产生，同时也完成雷达系统发射前端的设计，相比较于传统的裂缝阵的形式天线，具有体积小、重量轻，可实现电扫描等优点。

Claims (4)

1.一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列，其特征在于：包括结构件基板（1），所述结构件基板（1）上设置有N个等距排列的天线模块（2），N个天线模块（2）的信号输入端分别与用于等幅等相分配的1分N功分器（3）的输出端连接，所述天线模块（2）由M个用于功率辐射的天线振子（4）和用于功率等幅等相分配的1分M功分器组成，M个天线振子（4）的信号输入端分别与1分M功分器的输出端相连接，1分M功分器的输入端分别与1分N功分器（3）的输出端连接，N个天线模块（2）中每一个天线模块（2）的信号输入端与1分N功分器（3）的输出端之间均设置有电调移相器。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列，其特征在于：N个天线模块（2）之间的间距为工作频段波长相适应的倍数。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列，其特征在于：N个天线振子（4）之间的间距为工作频段波长相适应的倍数。
4.根据权利要求1所述的一种用于检测低空、慢速、小目标雷达的微带天线阵列，其特征在于：微带天线阵列的结构件基板（1）设置有用于保护天线阵列的天线保护罩。
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