CN221080347U - 一种锥削槽天线阵列的外围装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锥削槽天线阵列的外围装置，该装置由11排水平极化锥削槽天线线阵及11列垂直极化锥削槽天线线阵相互交叉安装而成，独立的锥削槽天线线阵由印制电路板材质的10个锥削槽天线依次排列一次加工成型，再结合设计的阵列底板、长条形固定卡扣、直角形固定卡扣以及阵列背板，用以将天线阵列装配成一个整体的实用型信号接收装置。本实用新型所述的锥削槽天线阵列，可用作射电天文领域反射面望远镜系统中的焦平面阵列，用于在焦面场位置接收射电望远镜反射而来的无线电信号，结合阵列后级的射频单元及波束合成器，可令射电望远镜直接实施电扫描，使得观测效率较机械扫描模式有了大幅提升。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锥削槽天线阵列的外围装置，专门用于装配射电天文领域反射面望远镜系统中的焦平面阵列。
背景技术
在射电天文领域，厘米波段第一台实用型L波段13波束接收机于1997年初安装于澳大利亚Parkes 64米望远镜上。随后，德国Effelsberg 100米望远镜分别装备了主焦的21cm波段7波束接收机和格焦的9 mm波段7波束接收机。2007年，美国在GBT上装备了K波段7波束接收机。与此同时，Arecibo射电望远镜在1.37-1.45 GHz波段也配备了7波束接收机。
虽然多波束接收机可以很好的提升巡天速度，但多个波束相互之间受到各馈源物理尺寸的限制，相位中心相距较远，使得波束之间并未连续，无法实现连续的天区覆盖。焦平面阵列是近些年一项热门的接收机技术，其一般多采用弱方向性天线组成小型接收阵列，以矩形、六边形等方式排布，通过波束合成对各个阵元施加不同的激励调控各个阵元的幅度与相位。天线的相位中心紧密相邻，波束相互重叠，从而能够对焦平面区域进行完全采样，提供连续视场以提高巡天效率，从而解决了传统多波束接收机因多波束分立馈源不能实现真正意义上的连续大视场的问题。
锥削槽天线是1979年由Gibson提出的一种按指数规律渐变的宽带缝隙天线，作为一种宽频带、高增益的行波天线，其是通过微带传输线把能量耦合到天线贴片上并辐射的。通常，天线的长宽约为工作波长的一半。然而，根据D.H.Schaubert等人的研究表明，随着天线长度的增加，最小工作频率将有所降低。因此，单元天线的长宽比与期望的工作带宽成比例关系，将此特性应用于阵列天线对于提高焦平面阵列的带宽和增益具有非常重要的意义。鉴于所述锥削槽天线的带宽较宽，扫描角度大等特点，使其可以很好的应用于射电天文的焦平面阵列中。
印制电路板材质的锥削槽天线同样具备上述特性，由其组建的锥削槽天线阵列有着低成本、易加工、重量轻等优点。依据焦平面阵列拟放置的反射面天线口径、焦径比，以及需要实现的波束扫描角度，结合印制电路板的锥削槽天线选型，即可完成焦平面处的天线阵列设计。之后再结合天线阵列具体形状，以及接头焊接和安装要求进行天线阵列外部的装配设计，使其可以成为一个实用型的信号接收装置。
发明内容
本实用新型目的在于，提供一种锥削槽天线阵列的外围装置，该装置由11排水平极化锥削槽天线线阵及11列垂直极化锥削槽天线线阵相互交叉安装而成，独立的锥削槽天线线阵列由印制电路板材质的10个锥削槽天线依次排列一次加工成型，再结合设计的阵列底板、长条形固定卡扣、直角形固定卡扣以及阵列背板，用以将天线阵列装配成一个整体的实用型信号接收装置。本实用新型所述的锥削槽天线阵列，可用作射电天文领域反射面望远镜系统中的焦平面阵列，用于在焦面场位置接收射电望远镜反射而来的无线电信号，结合阵列后级的射频单元及波束合成器，可令射电望远镜直接实施电扫描，使得观测效率较机械扫描模式有了大幅提升。
本实用新型所述的一种锥削槽天线阵列的外围装置，该装置是由水平极化锥削槽天线线阵（1）、垂直极化锥削槽天线线阵（2）、阵列底板（3）、阵列背板（4）、长条形固定卡扣（5）、直角形固定卡扣（6）、水平极化安装槽（7）、垂直极化安装槽（8）、焊接通孔（9）和微波接头通孔（10）组成，该装置由11排水平极化锥削槽天线线阵（1）和11列垂直极化锥削槽天线线阵（2）相互垂直交叉按照矩形方式排列，在水平极化锥削槽天线阵列（1）垂直方向两侧通过长条形固定卡扣（5）与阵列底板（3）固定，在水平极化锥削槽天线阵列（1）的外围四个角通过直角形固定卡扣（6）阵列底板（3）固定，阵列底板（3）的底部连接阵列背板（4），在水平极化锥削槽天线线阵（1）底部设有水平极化安装槽（7），在垂直极化锥削槽天线线阵（2）的上部设有垂直极化安装槽（8）。
水平极化锥削槽天线线阵（1）由印制电路板材质的10个锥削槽天线依次排列一次加工成型。
垂直极化锥削槽天线线阵（2）由印制电路板材质的10个锥削槽天线依次排列一次加工成型。
在阵列底板（3）上按照矩形排列方式开设100个焊接通孔（9），用于为其上部的天线阵列馈电端口焊接微波接头。
阵列背板（4）按照矩形排列方式开设220个微波接头通孔（10），用于遮挡上部阵列底板（3）的各个焊接通孔（9）同时保证焊接的微波接头不受阵列背板（4）的影响。
本实用新型所述的一种锥削槽天线阵列的外围装置，用于射电天文领域反射面望远镜系统中的焦平面阵列，在焦平面位置接收射电望远镜反射而来的无线电信号，助力研究人员开展相关的射电天文观测，特别是其可令射电望远镜直接实施电扫描，有效提升望远镜的观测效率。
附图说明
图1为本实用新型锥削槽天线阵列的外围装置示意图。
图2为本实用新型水平及垂直极化锥削槽天线线阵示意图。
图3为本实用新型阵列底板示意图。
图4为本实用新型阵列背板示意图。
实施方式
实施例
本实用新型所述的一种锥削槽天线阵列的外围装置，该装置是由水平极化锥削槽天线线阵1、垂直极化锥削槽天线线阵2、阵列底板3、阵列背板4、长条形固定卡扣5、直角形固定卡扣6、水平极化安装槽7、垂直极化安装槽8、焊接通孔9和微波接头通孔10组成，该天线阵列由11排水平极化锥削槽天线线阵1和11列垂直极化锥削槽天线线阵2相互垂直交叉按照矩形方式排列，在水平极化锥削槽天线阵列1垂直方向两侧通过长条形固定卡扣5与阵列底板3固定，在水平极化锥削槽天线阵列1的外围四个角通过直角形固定卡扣6阵列底板3固定，阵列底板3的底部连接阵列背板4，如图1所示；在水平极化锥削槽天线线阵1底部设有水平极化安装槽7，在垂直极化锥削槽天线线阵2的上部设有垂直极化安装槽8，水平极化安装槽7和垂直极化安装槽8交叉安装为一个整体，如图2所示；
水平极化锥削槽天线线阵1由印制电路板材质的10个锥削槽天线依次排列一次加工成型。
垂直极化锥削槽天线线阵2由印制电路板材质的10个锥削槽天线依次排列一次加工成型。
在阵列底板3上按照矩形排列方式开设100个焊接通孔9，用于为其上部的天线阵列馈电端口焊接微波接头，如图3所示。
阵列背板4按照矩形排列方式开设220个微波接头通孔10，用于遮挡上部阵列底板3的各个焊接通孔9同时保证焊接的微波接头不受阵列背板4的影响，如图4所示。
本实用新型所述的一种锥削槽天线阵列的外围装置，用于射电天文领域反射面望远镜系统中的焦平面阵列，用于在焦平面位置接收射电望远镜反射而来的无线电信号，助力研究人员开展相关射电天文观测，特别是其可令望远镜直接实施电扫描，使得观测效率较机械扫描模式有了大幅提升。
Claims (5)
1.一种锥削槽天线阵列的外围装置 ，其特征在于该装置是由水平极化锥削槽天线线阵（1）、垂直极化锥削槽天线线阵（2）、阵列底板（3）、阵列背板（4）、长条形固定卡扣（5）、直角形固定卡扣（6）、水平极化安装槽（7）、垂直极化安装槽（8）、焊接通孔（9）和微波接头通孔（10）组成，该天线阵列由11排水平极化锥削槽天线线阵（1）和11列垂直极化锥削槽天线线阵（2）相互垂直交叉按照矩形方式排列，在水平极化锥削槽天线线阵（1）垂直方向两侧通过长条形固定卡扣（5）与阵列底板（3）固定，在水平极化锥削槽天线线阵（1）的外围四个角通过直角形固定卡扣（6）阵列底板（3）固定，阵列底板（3）的底部连接阵列背板（4），在水平极化锥削槽天线线阵（1）底部设有水平极化安装槽（7），在垂直极化锥削槽天线线阵（2）的上部设有垂直极化安装槽（8）。
2.根据权利要求1所述的一种锥削槽天线阵列的外围装置，其特征在于水平极化锥削槽天线线阵（1）由印制电路板材质的10个锥削槽天线依次排列一次加工成型。
3.根据权利要求1所述的一种锥削槽天线阵列的外围装置，其特征在于垂直极化锥削槽天线线阵（2）由印制电路板材质的10个锥削槽天线依次排列一次加工成型。
4.根据权利要求1所述的一种锥削槽天线阵列的外围装置，其特征在于在阵列底板（3）上按照矩形排列方式开设100个焊接通孔（9），用于为其上部的天线阵列馈电端口焊接微波接头。
5.根据权利要求1所述的一种锥削槽天线阵列的外围装置，其特征在于阵列背板（4）按照矩形排列方式开设220个微波接头通孔（10），用于遮挡上部阵列底板（3）的各个焊接通孔（9）。
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