CN213425200U - 一种Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩 - Google Patents
一种Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于频率选择表面天线罩技术领域，公开了一种Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩，第二外蒙皮下侧为频率选择表面层，频率选择表面层下侧为第一外蒙皮；第一外蒙皮下侧为纸蜂窝，纸蜂窝下侧为第一内蒙皮，第一内蒙皮下侧为第二内蒙皮。频率选择表面层包括呈周期性排布的FSS单元，FSS单元包括方环和Y环，方环和Y环中心重合。频率选择表面层由基本单元按照周期排布而成，通过单层FSS分形结构和FSS复合结构传输特性设计天线罩，能够同时满足机载、舰载、车载和弹载雷达多模制导和雷达天线隐身性能的需求，本实用新型具有结构简单、双频段传输、高透波宽频段、低成本的特性。
Description
技术领域
本实用新型属于频率选择表面天线罩技术领域，尤其涉及一种Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩。
背景技术
目前，天线罩被广泛的应用于信、雷达、飞行器等各种电子系统，以防止天线系统受到外界环境因素的各种影响。为了增强天线系统的抗干扰能力和隐身性能，天线罩需要具有工作频段内通带及工作频带外抑制功能，用来降低干扰频率分量的影响，同时能够有效缩减RCS，增强系统隐身性能。
频率选择表面能够使电磁波在谐振频点发生全反射(贴片型FSS)或全透过(孔径型FSS)，是一种对电磁波入射角度、极化方式以及频率均有选择作用的空间滤波器，被广泛地应用于雷达、天线等领域。现有频率选择表面技术多为多屏级联的复杂FSS结构，传输宽带在斜入射情况下通常有限或者不稳定，其带外抑制效果亦少有提及。其中多屏级联的复杂FSS结构需要解决多屏精确对准、多介质匹配、剖面厚度及欧姆损耗增加等问题，工程难度大，局限于传统技术无法满足现阶段频率选择表面的天线罩带内透波带外抑制及透波稳定性的使用需求。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的频率选择表面的天线罩多采用多屏级联的复杂FSS结构，需要解决多屏精确对准、多介质匹配、剖面厚度及欧姆损耗增加等问题，工程难度大，局限于传统技术无法满足现阶段频率选择表面的天线罩带内透波带外抑制及透波稳定性的使用需求。
解决以上问题及缺陷的难度为：本实用新型采用分形结构和复合结构频率可以解决以上问题，但这两方法只能满足通带间隔较小，基底较薄的天线罩结构，很难实现高次谐振滤波。
解决以上问题及缺陷的意义为：本实用新型一改频率选择表面的天线罩无法实现高次谐振滤波和入射角受限制等缺点的现状，利用单层FSS分形结构和复合结构技术，制备频率选择表面的天线罩，使其具有超宽双频高透波的频率选择表面特性。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩。
本实用新型是这样实现的，一种Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩，所述Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩设置有第二外蒙皮、第一外蒙皮、频率选择表面层、纸蜂窝、第一内蒙皮、第二内蒙皮；
第二外蒙皮下侧为频率选择表面层，频率选择表面层下侧为第一外蒙皮；
第一外蒙皮下侧为纸蜂窝，纸蜂窝下侧为第一内蒙皮，第一内蒙皮下侧为第二内蒙皮。
进一步，所述频率选择表面层包括呈周期性排布的FSS单元，FSS单元包括方环和Y环，方环和Y环中心重合。
进一步，所述方环金属外边长L1＝3mm，内边长L2＝2.7mm，宽度W1＝0.3mm；Y环Wout＝0.5mm，Lout＝1.25mm，Win＝0.1mm，Lin＝1.05mm。
进一步，所述第一外蒙皮和第二外蒙皮厚度为0.4mm。
进一步，所述第一内蒙皮和第二内蒙皮厚度为0.4mm。
进一步，所述频率选择表面层厚度为0.0075mm。
进一步，所述纸蜂窝厚度为2.2mm。
结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：针对高要求入射角度情况下，Ku/Ka双频天线罩带宽传输稳定性问题，第二通带对应的主谐振模式波长大于第一通带对应的高次谐振模式波长，提供了一种具有Ku/Ka双频、高透波率、陡降带外抑制，同时对入射角度、极化变化影响都不敏感的天线罩结构设计，频率选择表面层由基本单元按照周期排布而成，通过单层FSS分形结构和FSS复合结构传输特性设计天线罩，相比于多屏级联的复杂FSS结构形式以及其它形式的频率选择表面天线罩，能够同时满足机载、舰载、车载和弹载雷达多模制导和雷达天线隐身性能的需求，本实用新型具有结构简单、双频段传输、高透波宽频段、低成本的特性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩结构示意图。
图2是本实用新型实施例提供的Ku/Ka波段频率选择表面的天线罩的频率选择表面层及其FSS单元示意图。
图3是本实用新型实施例提供的Ku/Ka波段频率选择表面的天线罩的FSS单元示意图。
图4是本实用新型实施例提供的Ku/Ka波段的传输特性示意图。
图中：1、第一外蒙皮；2、频率选择表面层；3、纸蜂窝；4、第一内蒙皮；5、第二外蒙皮；6、第二内蒙皮。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。
如图1所示，本实用新型实施例提供的Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩包括第二外蒙皮、第一外蒙皮、频率选择表面层、纸蜂窝、第一内蒙皮、第二内蒙皮；第二外蒙皮5下侧为频率选择表面层2，频率选择表面层2下侧为第一外蒙皮1；第一外蒙皮1下侧为纸蜂窝3，纸蜂窝3下侧为第一内蒙皮4，第一内蒙皮4下侧为第二内蒙皮6。
其中，第一外蒙皮1和第二外蒙皮5为外蒙皮预浸料；第一内蒙皮4和第二内蒙皮6为内蒙皮预浸料。外蒙皮预浸料和内蒙皮预浸料均为石英/环氧材料，介电常数为3.74，损耗角正切为0.0002。第一外蒙皮1和第二外蒙皮5厚度为0.4mm，第一内蒙皮4和第二内蒙皮6厚度为0.4mm。频率选择表面层2厚度为0.0075mm，纸蜂窝3厚度为2.2mm，纸蜂窝3为芳纶材料，其介电常数为1.04，损耗角正切为0.0012。
如图2-图3所示，本实用新型中频率选择表面层2包括呈M*N周期性排布的FSS单元，FSS单元包括方环和Y环，方环和Y环中心重合；频率选择表面层2为导电层，导电层材料为金、银、铜、石墨烯等导电材料。
其中，方环形图案金属外边长L1＝3mm，内边长L2＝2.7mm，宽度W1＝0.3mm；Y环图案Wout＝0.5mm，Lout＝1.25mm，Win＝0.1mm，Lin＝1.05mm。
下面结合仿真实验对本实用新型的技术方案作进一步的描述。
如图4所示，一种Ku/Ka波段频率选择表面的天线罩电磁透波性能(|S21|)在0°、25°、50°电磁波入射Ku/Ka工作频率内，TE极化波的传输损耗均较小，本实用新型结构带内传输损耗较小，具有一定的平顶特性，其透波率在95％以上，说明该结构的宽通带性能能够满足性能要求；在K波段上，其频率响应产生陡降大于32dB，降低了带外电磁信号的干扰，增强天线的隐身性能。
本实用新型的工作原理为：针对高要求入射角度情况下，Ku/Ka双频天线罩带宽传输稳定性问题，提供了一种具有Ku/Ka双频、高透波率、陡降带外抑制，同时对入射角度、极化变化影响都不敏感的天线罩结构设计，频率选择表面层2由基本单元按照周期排布而成，通过单层FSS分形结构和FSS复合结构传输特性设计天线罩，相比于多屏级联的复杂FSS结构形式以及其它形式的频率选择表面天线罩，能够同时满足机载、舰载、车载和弹载雷达多模制导和雷达天线隐身性能的需求，本实用新型具有结构简单、双频段传输、高透波宽频段、低成本的特性。
在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩，其特征在于，所述Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩设置有：第二外蒙皮、第一外蒙皮、频率选择表面层、纸蜂窝、第一内蒙皮、第二内蒙皮；
第二外蒙皮下侧为频率选择表面层，频率选择表面层下侧为第一外蒙皮；
第一外蒙皮下侧为纸蜂窝，纸蜂窝下侧为第一内蒙皮，第一内蒙皮下侧为第二内蒙皮。
2.如权利要求1所述Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩，其特征在于，所述频率选择表面层包括呈周期性排布的FSS单元，FSS单元包括方环和Y环，方环和Y环中心重合。
3.如权利要求2所述Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩，其特征在于，所述方环金属外边长L1＝3mm，内边长L2＝2.7mm，宽度W1＝0.3mm；Y环Wout＝0.5mm，Lout＝1.25mm，Win＝0.1mm，Lin＝1.05mm。
4.如权利要求1所述Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩，其特征在于，所述第一外蒙皮和第二外蒙皮厚度为0.4mm。
5.如权利要求1所述Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩，其特征在于，所述第一内蒙皮和第二内蒙皮厚度为0.4mm。
6.如权利要求1所述Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩，其特征在于，所述频率选择表面层厚度为0.0075mm。
7.如权利要求1所述Ku/Ka波段表现带通性能的A夹层宽带天线罩，其特征在于，所述纸蜂窝厚度为2.2mm。
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