CN204538246U - 一种平面裂缝阵列天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种平面裂缝阵列天线，它包括多行平行排列的波导窄边开缝的波导裂缝线源、多个与波导裂缝线源配合的配相电缆和一个功分馈电网络，每个波导裂缝线源有多个缝隙，所述的波导裂缝线源通过配相电缆与功分馈电网络链接，功分馈电网络通过外部馈线系统与外部发射机和接收机连接，所述的波导裂缝线源、配相电缆和功分馈电网络安装在一体化器材中。本实用新型的天线口径面利用率高，口径分布容易控制，可根据雷达的空域覆盖要求对波瓣灵活赋形，采用赋形的平面阵列天线，阵元的边缘幅度较低，即可实现天线低付瓣，又有益于收发天线的隔离度的提高，为连续波低空探测雷达做基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种平面裂缝阵列天线。
背景技术
连续波低空探测雷达是低空、超低空探测的重要手段，高收发隔离度天线设计技术可有效地解决在连续波体制下，减小发射泄漏对接收灵敏度和动态的影响，保障连续波雷达探测距离，因而是连续波体制雷达实现远程探测的关键。
与本发明相似的是俄罗斯76N6雷达，它采用的是抛物面反射面天线，它的技术缺陷是重量重，体积大，天线口径幅相分布不易控制，不能灵活地对波瓣赋形，因而雷达的空域覆盖范围受到一定限制，由于反射面天线是馈源集中发射和接收，在近场收发天线要达到-100dB的隔离是非常困难的
如果不能有效地解决收发天线的隔离问题，在发射的大功率信号作用下，接收机就无法正常接收信号，也就无法继续对目标进行跟踪。收发隔离不好，轻则降低接收机的实际灵敏度，减小作用距离，重则导致接收机饱和，无法跟踪目标。
由于波导裂缝阵列天线拥有结构紧凑，重量轻，体积小，天线口径面利用率高和口径分布容易控制等优势，可根据雷达的空域覆盖要求对波瓣灵活赋形，采用赋形的平面阵列天线，阵元的边缘幅度较低，即可实现天线低付瓣，又有益于收发天线的隔离度的提高，因而波导裂缝天线面阵天线成为首选。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种平面裂缝阵列天线，解决大功率连续波雷达同时发射、同时接收的时候收发天线的隔离度不高的问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种平面裂缝阵列天线，它包括多行平行排列的波导窄边开缝的波导裂缝线源、多个与波导裂缝线源配合的配相电缆和一个功分馈电网络，每个波导裂缝线源有多个缝隙，所述的波导裂缝线源通过配相电缆与功分馈电网络链接，功分馈电网络通过外部馈线系统与外部发射机和接收机连接，所述的波导裂缝线源、配相电缆和功分馈电网络安装在一体化器材中。
所述的功分馈电网络包括一个三分贝电桥、一个左端口网络和一个右端口网络，所述的左端口网络与右端口网络结构对称，所述的电桥将功率分配给左端口网络和右端口网络，所述的左端口网络包括两个耦合器、四个功分组件和一个功分器，所述的功分组件由多个功分器组成，第一耦合器的输入端与电桥连接，第一耦合器的主干端与功分器连接，第一功分器的两个功分端口分别与第一功分组件和第二功分组件连接，第一耦合器的耦合端与第二耦合器连接，第二耦合器的主干端与第三功分组件连接，第二耦合器的耦合端与第四功分组件连接。
所述的第四功分组件、第二功分组件和第三功分组件结构相同，包括十一个功分器，所述的十一个功分器由一个第一阶功分器、一个第二阶功分器、三个第三阶功分器和六个第四阶功分器组成，所述的第一阶功分器的功分端口分别与第二阶功分器和其中一个第三阶功分器连接，所述的第二阶功分器的两个功分端口与另外两个第三阶功分器连接，所述的三个第三阶功分器的六个功分端口分别与六个第四阶功分器连接，所述的六个第四阶功分器的十二个功分端口用于输出。
所述的第一功分组件包括七个功分器，所述的七个功分器由一个第一级功分器、两个第二级功分器和四个第三级功分器组成，所述的第一级功分器的功分端口分别与两个第二级功分器连接，所述的两个第二级功分器的四个功分端口分别与四个第三级功分器连接，所述的四个第三级功分器的八个功分端口用于输出。
所述的耦合器和功分器为空气三板线的传输线形式。
所述的波导裂缝线源的材料为铝。
所述的波导裂缝线源每个重量为1kg。
所述的波导裂缝线源有88行，所述的配相电缆有88个。
所述的缝隙为120个。
所述的波导裂缝线源行间距相等。
本实用新型的有益效果是：（1）发射时，通过馈电网络和裂缝线源的功率分配，提供天线口径上所需的幅度和相位分布，从而在空间形成所需要的波束；接收时，将目标反射回来的信号综合之后传输给接收机；（2）天线口径面利用率高，口径分布容易控制，可根据雷达的空域覆盖要求对波瓣灵活赋形，采用赋形的平面阵列天线，阵元的边缘幅度较低，即可实现天线低副瓣，又有益于收发天线的隔离度的提高；（3）采用一体化结构以及铝制波导，使得结构紧凑、重量轻、体积小，便于安装架设以及天线的举升；（4）波导裂缝线源有88个，更好的控制幅度和相位分布；（5）功分馈电网络为一个1分88路功率分配不等功分网络，网络采用左右对称结构，具有损耗小，功率容量高，性能稳定，结构简洁紧凑的特点。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为功分馈电网络结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种平面裂缝阵列天线，它包括多行平行排列的波导窄边开缝的波导裂缝线源、多个与波导裂缝线源配合的配相电缆和一个功分馈电网络，每个波导裂缝线源有多个缝隙，所述的波导裂缝线源通过配相电缆与功分馈电网络链接，功分馈电网络通过外部馈线系统与外部发射机和接收机连接，所述的波导裂缝线源、配相电缆和功分馈电网络安装在一体化器材中。
所述的波导裂缝线源有88行，行与行的间距为30mm，每行波导裂缝线源有120个缝隙，缝隙的间距为22.8mm，波导裂缝线源的长度为2850mm，波导采用BJ-84的铝波导(31.5×15.6×1.5)便于安装架设，每条波导裂缝线源重量为1kg。为了减轻整个天线面阵的重量和体积，波导裂缝线源、固定框架、馈电网络等器件的安装将在长2.85米、宽2.65米、厚0.4米的体积内进行一体化设计，结构紧凑，便于天线的举升。
如图2所示，所述的功分馈电网络包括一个三分贝电桥、一个左端口网络和一个右端口网络，所述的左端口网络与右端口网络结构对称，所述的电桥将功率分配给左端口网络和右端口网络，所述的左端口网络包括两个耦合器、四个功分组件和一个功分器，所述的功分组件由多个功分器组成，第一耦合器的输入端与电桥连接，第一耦合器的主干端与功分器连接，第一功分器的两个功分端口分别与第一功分组件和第二功分组件连接，第一耦合器的耦合端与第二耦合器连接，第二耦合器的主干端与第三功分组件连接，第二耦合器的耦合端与第四功分组件连接。
所述的第四功分组件、第二功分组件和第三功分组件结构相同，包括十一个功分器，所述的十一个功分器由一个第一阶功分器、一个第二阶功分器、三个第三阶功分器和六个第四阶功分器组成，所述的第一阶功分器的功分端口分别与第二阶功分器和其中一个第三阶功分器连接，所述的第二阶功分器的两个功分端口与另外两个第三阶功分器连接，所述的三个第三阶功分器的六个功分端口分别与六个第四阶功分器连接，所述的六个第四阶功分器的十二个功分端口用于输出。
所述的第一功分组件包括七个功分器，所述的七个功分器由一个第一级功分器、两个第二级功分器和四个第三级功分器组成，所述的第一级功分器的功分端口分别与两个第二级功分器连接，所述的两个第二级功分器的四个功分端口分别与四个第三级功分器连接，所述的四个第三级功分器的八个功分端口用于输出。
所述的功分馈电网络共88个端口，还包括一个腔体和与腔体配合的盖板，整个功分馈电网络的大小：2650mm（长）×170mm（宽）×16mm（厚），便于与面阵天线的连接安装。
当本实用新型作为发射端的时候，发射机发射的高功率高频脉冲信号通过馈线系统传输至天线面阵的功分馈电网络，通过功分馈电网络和波导裂缝线源的分配，提供天线口径上所需的幅度和相位分布，从而在空间形成所需要的波束。又按照同样的关系将目标反射回来的信号综合之后传输给接收机。
Claims (8)
1.一种平面裂缝阵列天线，其特征在于：它包括多行平行排列的波导窄边开缝的波导裂缝线源、多个与波导裂缝线源配合的配相电缆和一个功分馈电网络，每个波导裂缝线源有多个缝隙，所述的波导裂缝线源通过配相电缆与功分馈电网络链接，功分馈电网络通过外部馈线系统与外部发射机和接收机连接，所述的波导裂缝线源、配相电缆和功分馈电网络安装在一体化器材中。
2.根据权利要求1所述的一种平面裂缝阵列天线，其特征在于：所述的功分馈电网络包括一个三分贝电桥、一个左端口网络和一个右端口网络，所述的左端口网络与右端口网络结构对称，所述的电桥将功率分配给左端口网络和右端口网络，所述的左端口网络包括两个耦合器、四个功分组件和一个功分器，所述的功分组件由多个功分器组成，第一耦合器的输入端与电桥连接，第一耦合器的主干端与功分器连接，第一功分器的两个功分端口分别与第一功分组件和第二功分组件连接，第一耦合器的耦合端与第二耦合器连接，第二耦合器的主干端与第三功分组件连接，第二耦合器的耦合端与第四功分组件连接。
3.根据权利要求2所述的一种平面裂缝阵列天线，其特征在于：所述的第四功分组件、第二功分组件和第三功分组件结构相同，包括十一个功分器，所述的十一个功分器由一个第一阶功分器、一个第二阶功分器、三个第三阶功分器和六个第四阶功分器组成，所述的第一阶功分器的功分端口分别与第二阶功分器和其中一个第三阶功分器连接，所述的第二阶功分器的两个功分端口与另外两个第三阶功分器连接，所述的三个第三阶功分器的六个功分端口分别与六个第四阶功分器连接，所述的六个第四阶功分器的十二个功分端口用于输出。
4.根据权利要求3所述的一种平面裂缝阵列天线，其特征在于：所述的第一功分组件包括七个功分器，所述的七个功分器由一个第一级功分器、两个第二级功分器和四个第三级功分器组成，所述的第一级功分器的功分端口分别与两个第二级功分器连接，所述的两个第二级功分器的四个功分端口分别与四个第三级功分器连接，所述的四个第三级功分器的八个功分端口用于输出。
5.根据权利要求1所述的一种平面裂缝阵列天线，其特征在于：所述的波导裂缝线源的材料为铝。
6.根据权利要求1所述的一种平面裂缝阵列天线，其特征在于：所述的波导裂缝线源有88行，所述的配相电缆有88个。
7.根据权利要求1所述的一种平面裂缝阵列天线，其特征在于：所述的缝隙为120个。
8.根据权利要求1所述的一种平面裂缝阵列天线，其特征在于：所述的波导裂缝线源行间距相等。
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