CN108963441A - 维瓦尔第天线阵 - Google Patents
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Abstract
本发明属于雷达天线技术领域，具体为一种维瓦尔第天线阵。本发明天线阵列采用全金属的结构，在馈电处设计了一个全新的巴伦，该新型巴伦采用新型的弧形反射腔，使得天线结构刚性更强，稳定性更好。使用向上翻折弧形反射腔的同时采用弯折的双线传输线，可以直接在天线单元的底部使用标准的同轴接头给天线馈电；本天线为双极化阵列，通过L形交叉的方式将水平极化和垂直极化的模块组合到一块。本发明方案不仅增强了天线的刚性，并且可以采用标准的同轴接头进行馈电，大大降低了加工成本，简化了安装过程。
Description
技术领域
本发明属于雷达天线技术领域，具体涉及一种维瓦尔第天线阵。
背景技术
在现代的电子系统中，往往需要安装多部不同形式的天线来实现不同的功能，例如在军事领域有搜索雷达、火控雷达、通讯雷达和敌我识别雷达等；而民用通讯领域则有2G通讯天线，3G通讯天线和4G通讯天线等。通常情况下，由于各种因素的限制这些雷达或天线需要安装在一个平台上。但是由于电磁干扰、空间尺寸限制等因素，天线的性能不能得到充分的发挥；另外在安装调试的过程中，为了尽量的降低各天线之间的干扰要花费大量的时间，如此又极大的增加了建造成本，因此需要开展宽带宽角阵列天线的研究。
维瓦尔第天线阵因其宽带宽角的优异性能得到了广泛的研究与应用，但是由于其宽带的性能，在维瓦尔第天线组成阵列之后，需要相邻的天线单元之间进行电连接，并且不能出现与天线工作波长相匹配的缝隙，否则就会引入强共振，严重恶化天线的性能，因此维瓦尔第天线阵的加工成了一大难点，尤其是馈电部分的加工，不仅加工工艺复杂，安装也非常的不方便，极大的制约了维瓦尔第天线阵的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加工简单，安装方便，性能优异的宽带维瓦尔第天线阵。
本发明提供的维瓦尔第天线阵，由维瓦尔第天线单元以一定阵列的方式排布组成；维瓦尔第天线单元，其主体采用全金属的结构，天线由上半部分的辐射段和下半部分的馈电段组成，辐射段呈喇叭状，馈电段为与天线一体加工的三型巴伦，天线通过接在巴伦处的同轴接头外加激励。
本发明中，所述三型巴伦的反射腔采用弧形结构，弧形的张角为30度到90度。
本发明中，所述天线巴伦的弧形反射腔通过双线传输线与天线的辐射端相连。
本发明中，所述巴伦的双线传输线部分采用不规则的U形结构，该传输线与向上翻转的弧形反射腔配合，使得同轴接头可以直接从天线底部给天线馈电。
本发明中，所述同轴接头与天线通过螺纹或者焊接的方式连接，组成一个模块，方便组装。
本发明中，所述天线阵列为双极化（水平极化和垂直极化）阵列，水平极化模块和垂直极化模块采用L形交插的方式组合在一起，两个极化模块相互提供支撑，提高了阵列结构的稳定性。
本发明方案，不仅增强了天线的刚性，并且可以采用标准的同轴接头进行馈电，大大降低了加工成本，简化了安装过程。
附图说明
图1为双极化维瓦尔第天线阵列单元结构图。其中，（a）为前视图，（b）为右视图。
图2为4×4子阵的示意图。
图3为E面不同角度下的驻波图。
图4为H面不同角度下的驻波图。
图中标号：1为弧形反射腔，2为不对称的U形传输线，3为同轴馈电接头。
具体实施方式
该天线采用全金属的结构，用数控机床进行机加工然后再一体焊接，如图1所示，为双极化维瓦尔第天线阵列单元的前视图和右视图，两个极化组成一个L形的模块，起到相互支撑的作用，加工时该L形结构作为一个小模块同时加工。
如图2所示，为一个4×4子阵的示意图，在组成大阵时，就以该子阵为拆装模块。该子阵是由图1所示的L形模块焊接而成的。
如图1所示，3为同轴接头，在完成4×4子阵的焊接之后，就可以将同轴接头通过焊接或者螺纹固定的方式连接到子阵上。
如图2所示，同轴接头的外壁与探针要分别与双线传输线的两壁电连接。
如图3所示为E面不同角度下的驻波图，由图可知除了高频部分频段外，阵列在整个工作频段60°角的扫描范围内驻波比均小于2.5， 且大部分位于2.0一下。
如图4所示为H面不同角度下的驻波图，由图可知阵列在整个工作频段60°角的扫描范围内驻波比均小于2.5， 且大部分位于2.0一下。
Claims (6)
1.一种维瓦尔第天线阵，其特征在于，由维瓦尔第天线单元以一定阵列的方式排布组成；维瓦尔第天线单元的主体采用全金属的结构，天线由上半部分的辐射段和下半部分的馈电段组成，辐射段呈喇叭状，馈电段为与天线一体加工的三型巴伦，天线通过接在巴伦处的同轴接头外加激励。
2.根据权利要求1所述的维瓦尔第天线阵，其特征在于，所述三型巴伦的反射腔采用弧形结构，弧形的张角为30度到90度。
3.根据权利要求2所述的维瓦尔第天线阵，其特征在于，所述天线巴伦的弧形反射腔通过双线传输线与天线的辐射端相连。
4.根据权利要求3所述的维瓦尔第天线阵，其特征在于，所述巴伦的双线传输线部分采用不规则的U形结构，该传输线与向上翻转的弧形反射腔配合，使得同轴接头可以直接从天线底部给天线馈电。
5.根据权利要求4所述的维瓦尔第天线阵，其特征在于，所述同轴接头与天线通过螺纹或者焊接的方式连接，组成一个模块。
6.根据权利要求5所述的维瓦尔第天线阵，其特征在于，所述天线为双极化天线，水平极化模块和垂直极化模块采用L形交插的方式组合在一起，两个极化模块相互提供支撑。
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