CN221466831U - 一种米波波段双极化天线阵列及雷达设备 - Google Patents
一种米波波段双极化天线阵列及雷达设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN221466831U CN221466831U CN202323334625.5U CN202323334625U CN221466831U CN 221466831 U CN221466831 U CN 221466831U CN 202323334625 U CN202323334625 U CN 202323334625U CN 221466831 U CN221466831 U CN 221466831U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiation
- antenna array
- antenna
- radiating
- horizontal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 78
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 24
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 3
- 235000000748 Psidium microphyllum Nutrition 0.000 description 2
- 244000077974 Psidium microphyllum Species 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- MSNOMDLPLDYDME-UHFFFAOYSA-N gold nickel Chemical compound [Ni].[Au] MSNOMDLPLDYDME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本申请公开了一种米波波段双极化天线阵列及雷达设备,该天线阵列包括多个构成二维平面阵的天线单元,每个所述天线单元包括辐射腔体以及设置在所述辐射腔体内部的水平辐射单元和垂直辐射单元;所述辐射腔体包括背板以及垂直固定在所述背板四周的侧立板,所述侧立板与背板围合形成一面开口的反射腔体结构,且相邻的两个侧立板之间具有辐射缝隙;水平辐射单元和垂直辐射单元产生的电磁波在腔体内部反射后朝向所述辐射缝隙的方向进行集中传播。本实用新型通过辐射腔体组成的反射器结构以及开设的辐射缝隙来提高天线增益并调节天线的水平波束宽度,在水平面≥90°范围内实现波束扫描,解决了探测盲区问题,提高了目标跟踪能力和探测连续性问题。
Description
技术领域
本申请涉及雷达与通信技术领域,更具体地,涉及一种米波波段正交微带振子双极化天线阵列及雷达设备。
背景技术
舰载相控阵米波雷达设备,具有探测距离远、反隐身能力强的特点。但由于米波天线阵波瓣图受地面镜像作用出现波瓣分裂现象,导致探测出现盲区,影响了雷达的性能。因此提出了双频双极化的工作体制,正交微带振子双极化天线单元构成的天线,水平方向图和垂直方向图得到互补,很好地解决了探测盲区问题,提高了目标跟踪能力和探测连续性问题。
目前常见的双极化天线的辐射增益较小,扫描波束宽度窄,导致收发能力受限,且结构设计复杂,还有进一步提升的空间。
实用新型内容
针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求,本实用新型提供了一种米波波段双极化天线阵列及雷达设备,通过辐射腔体组成的反射器结构以及开设的辐射缝隙来提高天线增益并调节天线的水平波束宽度,在水平面≥90°范围内实现波束扫描。
为实现上述目的,按照本实用新型的第一个方面,提供了一种米波波段双极化天线阵列,其包括M×N个构成二维平面阵的天线单元,每个所述天线单元包括辐射腔体以及设置在所述辐射腔体内部的水平辐射单元和垂直辐射单元;
所述辐射腔体包括背板以及垂直固定在所述背板四周的侧立板,所述侧立板与背板围合形成一面开口的反射腔体结构,且相邻的两个侧立板之间具有辐射缝隙;水平辐射单元和垂直辐射单元产生的电磁波在腔体内部反射后朝向所述辐射缝隙的方向进行集中传播。
进一步地,上述米波波段双极化天线阵列中,所述辐射缝隙的尺寸与天线单元的增益、波束宽度相关联。
进一步地,上述米波波段双极化天线阵列中,所述水平辐射单元的板材一面印制有类T型的辐射区,另一面印制有倒L型的阻抗匹配区。
进一步地,上述米波波段双极化天线阵列中,所述垂直辐射单元的板材一面印制有类T型的辐射区,另一面印制有倒U型的阻抗匹配区。
进一步地,上述米波波段双极化天线阵列中,所述辐射区之上依次设有辐射增强层和抗腐蚀层。
进一步地,上述米波波段双极化天线阵列中,所述阻抗匹配区之上依次设有辐射增强层和抗腐蚀层。
进一步地,上述米波波段双极化天线阵列还包括安装在辐射腔体外部的射频连接器;
所述射频连接器分别与水平辐射单元和垂直辐射单元具有电连接。
进一步地,上述米波波段双极化天线阵列中,所述水平辐射单元和垂直辐射单元为带有串联补偿微带巴伦的微带振子。
进一步地,上述米波波段双极化天线阵列中,所述水平辐射单元和垂直辐射单元利用板材上开设的卡槽垂直交叉固定。
按照本实用新型的第二个方面,还提供了一种雷达设备,其包括上述任一项所述的米波波段双极化天线阵列;还包括TR组件和射频极化控制开关,每个天线单元对应一个射频极化控制开关;所述射频极化控制开关的一端通过馈电电缆连接TR组件,另一端连接天线单元;
发射时,每个天线单元对应的TR组件将发射激励信号放大后传输给射频极化控制开关,经射频极化控制开关后到水平辐射单元或者垂直辐射单元;
接收时,天线单元将接收的回波信号通过射频极化控制开关传输给对应的TR组件。
总体而言,通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:
本实用新型提供的米波波段双极化天线,辐射腔体的背板、侧立板组成的反射器结构,可更好的调节控制波束宽度,提高天线辐射单元的增益;采用在两侧立板上开设的辐射缝隙并控制辐射缝隙的尺寸,可以保证两个正交辐射器的水平波束宽度满足指标要求,实现阵面的±45°宽角度扫描。本方案具有增益高、宽波束、大功率扫描,结构简单、可靠性高等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中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为本实施例提供的一种米波波段双极化天线阵列的组成结构示意图;
图2为本实施例提供的单个天线单元的组成结构示意图;
图3为本实施例提供的水平辐射单元的构造示意图;
图4为本实施例提供的垂直辐射单元的构造示意图;
图5为本实施例提供的雷达设备的电路架构示意图;
图6为水平极化振子天线单元的电压驻波系数随频率变化仿真曲线图;
图7为垂直极化振子天线单元的电压驻波系数随频率变化仿真曲线图;
图8为水平极化振子天线单元在F4工作时的3D方向图仿真结果;
图9为水平极化振子天线单元在F4工作时XOZ面方向图仿真结果;
图10为水平极化振子天线单元在F4工作时YOZ面方向图仿真结果;
图11为垂直极化振子天线单元在F4工作时的3D方向图仿真结果;
图12为垂直极化振子天线单元在F4工作时XOZ面方向图仿真结果;
图13为垂直极化振子天线单元在F4工作时YOZ面方向图仿真结果;
图14为水平极化振子天线阵列在F4工作时的3D方向图仿真结果;
图15为水平极化振子天线阵列在F4工作时的XOZ面方向图仿真结果;
图16为水平极化振子天线阵列在F4工作时的YOZ面方向图仿真结果;
图17为水平极化振子天线阵列在频率为F4扫描角度为(90°,60°)的三维方向图;
图18为水平极化振子天线阵列在扫描角为(90°,60°)时的方位面方向图;
图19为水平极化振子天线阵列在扫描角为(90°,60°)时的俯仰面方向图;
图20为垂直极化振子天线阵列在F4工作时的3D方向图仿真结果;
图21为垂直极化振子天线阵列在F4工作时的XOZ面方向图仿真结果;
图22为垂直极化振子天线阵列在F4工作时的YOZ面方向图仿真结果;
图23为垂直极化振子天线阵列在频率为F4扫描角度为(90°,60°)的三维方向图;
图24为垂直极化振子天线阵列在扫描角为(90°,60°)时的方位面方向图;
图25为垂直极化振子天线阵列在扫描角为(90°,60°)时的俯仰面方向图。
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,以下结合附图及实施例,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。此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
此外,为了避免使技术人员对本实用新型的理解模糊,可能不详细地描述或示出公知的或广泛使用的技术、元件、结构和处理。尽管附图表示本实用新型的示例性实施例,但是附图不必按照比例绘制,并且特定的特征可被放大或省略,以便更好地示出和解释本实用新型。
图1是本实施例提供的一种米波波段双极化天线阵列的组成结构示意图,该双极化天线阵列包括M×N个构成二维平面阵的天线单元,其中,M、N均为大于1的自然数;请参阅图1,在一个具体示例中,双极化天线阵列包括4×24个天线单元,共96个天线单元以4行24列的形式构成二维平面天线阵;该双极化天线阵列采用相控阵体制,形成水平极化阵列天线、垂直极化阵列天线。96个天线单元发射相同信号波形,根据发射波束指向的不同,各天线单元发射信号具有不同的相位关系。控制各天线单元发射信号的相对相位关系使整个天线阵列合成的发射波束在水平面≥90°范围内实现波束扫描。
图2是本实施例提供的单个天线单元的组成结构示意图,如图2所示,每个天线单元包括辐射腔体1以及设置在辐射腔体1内部的水平辐射单元2和垂直辐射单元3;具体的:
辐射腔体1包括背板4以及垂直固定在背板4四周的侧立板5,四个侧立板5与背板4围合形成一面开口的反射腔体结构,且相邻的两个侧立板5之间具有辐射缝隙6;水平辐射单元2和垂直辐射单元3产生的电磁波在辐射腔体1内部反射后朝向辐射缝隙6的方向进行集中传播。该辐射缝隙6的尺寸与天线单元的增益、波束宽度相关联。单个天线单元的方向图是全向的,放入辐射腔体1后,天线辐射出来的电磁波经优化后的腔体背板4、侧立板5反射后,向辐射缝隙6所在的开口方向集中传播,通过这种方式来提高天线增益。
在一个优选的实施方式中,四个辐射缝隙6的尺寸保持一致,以确保辐射均匀性。此外,辐射缝隙6开设在左右两侧的侧立板5(即与垂直辐射单元3平行的两个侧立板5)上,有利于提高天线阵列的设计性能。
本实施例中,辐射腔体1的背板4、侧立板5组成的反射器结构,可更好的调节控制波束宽度,提高天线辐射单元的增益;采用在两侧立板上开设的辐射缝隙6并控制辐射缝隙6的尺寸,可以保证两个正交辐射器的水平波束宽度满足指标要求,实现阵面的±45°宽角度扫描。
在一个具体示例中,水平辐射单元2和垂直辐射单元3为带有串联补偿微带巴伦的微带振子。把带有串联补偿微带巴伦的微带振子作为辐射基本单元,可以构成波束宽度为90°的极化分集天线,此种形式的双极化微带振子天线结构简单,具有馈电方便、可用性强、安装方便等优点。
在一个可选的实施方式中,水平辐射单元2和垂直辐射单元3利用板材上开设的卡槽垂直交叉固定。此种形式的天线使用微带电路板技术,既有方便批量生产,可用性强,可靠性高,安装方便等优点,又能保证天线单元电气性能的一致性,为整个设备的稳定工作提供保障。
图3、图4分别是水平辐射单元、垂直辐射单元的构造示意图,如图3所示,水平辐射单元2的板材一面印制有类T型的第一辐射区7,板材的另一面印制有倒L型的第一阻抗匹配区8。在一个优选的实施方式中,为了增强辐射效果,在第一辐射区7、第一阻抗匹配区8的表面设置辐射增强层;为了提高水平辐射单元2的抗腐蚀性,进一步在辐射增强层的表面叠加抗腐蚀层。
如图4所示,垂直辐射单元3的板材一面印制有类T型的第二辐射区9,另一面印制有倒U型的第二阻抗匹配区10。同样的,为了增强辐射效果并抗腐蚀,在第二辐射区9、第二阻抗匹配区10的表面依次叠加有辐射增强层和抗腐蚀层。
类T型的第一辐射区7、第二辐射区9是天线的振子,主要作用是向外辐射电磁波;倒L型的第一阻抗匹配区8、倒U型的第二阻抗匹配区10是天线的阻抗匹配器,主要作用是在宽频带内完成能量从馈线到天线辐射部分的低损耗传输。
在一个具体示例中,水平辐射单元2和垂直辐射单元3的板材采用聚四氟乙烯玻璃布板,各自的辐射部分和阻抗匹配部分采用在介质板上覆铜的方式制作;为了增强辐射效果和抗腐蚀,在覆铜上电镀镍金,作为辐射增强层;并在辐射增强层表面增加厚约0.225mm的聚四氟乙烯覆盖板,作为抗腐蚀层。
在一个优选的实施例中,上述双极化天线阵列还包括安装在辐射腔体1外部的射频连接器;该射频连接器分别与水平辐射单元2和垂直辐射单元3具有电连接。在一个具体示例中,射频连接器安装在辐射腔体1的背板上,并作为天线单元的对外接口,可用以连接外部的射频开关等。
本实施例提供的双极化天线阵列,整个天线阵每个阵面由4行、24列个天线单元水平、竖直排列组成,水平单元距为60mm,竖直间距为40mm。在工作频带内为满足每个阵面的扫描覆盖范围≥90°的技术要求,按照相控天线阵的基本原理,单元间距d与工作波长λ之比应满足:
上式计算结果可以满足技术要求且天线阵列在波束扫描时不会有栅瓣产生。
双极化天线阵列的重量主要集中在辐射腔体上,天线单元的腔体背板通过螺栓,固定在物体上,与物体形成一体;为提高可靠性,方便天线单元在安装过程中的定位,在天线单元的腔体背板的上边缘留有定位孔,可与物体上的螺栓配合,保障安装精度。
本实施例还提供了一种雷达设备,图5是该雷达设备的电路架构示意图,参见图5,该设备包括上述米波波段双极化天线阵列,还包括TR组件(图中未显示)和射频极化控制开关,每个天线单元对应一个TR组件和射频极化控制开关;每个射频极化控制开关的一端通过馈电电缆连接TR组件,另一端连接天线单元中的水平辐射单元和垂直辐射单元。
其中,射频极化控制开关主要完成信号的开关切换功能,将输入射频信号进行开关切换至所需要的输出射频信号端口,实现TR组件的收发通道与水平辐射单元、垂直辐射单元的连接。
馈电电缆包括L16连接器和射频电缆,射频电缆采用稳幅稳相、低损耗、大功率的镀银铜芯线、PTFE绕包组成。
发射时,每个天线单元对应的TR组件将发射激励信号放大后传输给射频极化控制开关,经射频极化控制开关后到水平辐射单元或者垂直辐射单元;
接收时,天线单元将接收的回波信号通过射频极化控制开关传输给对应的TR组件。
下面对本实施例提供的天线阵列及单个天线单元进行电磁仿真计算及数据分析。
使用电磁仿真软件对天线建立等比例模型,设定各个部分材料特性和边界条件,进行三维仿真计算,可以提高天线设计效率,在没有试制天线模型前,对所设计的天线在电性能方面的有较为真实的反应。仿真计算分为两步:一、单个天线单元模型的仿真,计算出单个天线单元在工作频段和方向图特性;二、天线阵列安装在物体上,安装后的四周环境对电性能的影响仿真,计算出天线阵在法线方向和大扫描角方向时的方向图特性。
1、电压驻波系数
(a)水平极化振子天线单元电压驻波系数
图6是水平极化振子天线单元的电压驻波系数随频率变化仿真曲线图,由图6可见,天线在频率F1(点m1)时,电压驻波比为1.18;在频率F3(点m9)时,电压驻波比为1.21;在频率F8(点m3)时,电压驻波比为1.52。
(b)垂直极化振子天线单元电压驻波系数
图7是垂直极化振子天线单元的电压驻波系数随频率变化仿真曲线图,由图7可见,天线在频率F1(点m1)时,电压驻波比为1.59;在频率F3(点m9)时,电压驻波比为1.09;在频率F8(点m3)时,电压驻波比为1.59。
2、正交微带振子双极化天线单元方向图
(a)水平极化振子天线单元F4立体方向图
图8给出了水平极化振子天线单元在F4工作时的3D方向图仿真结果,由图8可见,天线在频率F4工作时,增益为5.1dB。
图9、10给出了水平极化振子天线单元在F4工作时平面方向图,其中,图9为XOZ面方向图仿真结果,图10为YOZ面方向图仿真结果,图中,0°方向对应z轴;
由图9可见,天线在频率F4工作时,天线最大辐射方向在00方向(m1点),XOZ面方向图半功率波瓣宽度为129°。
由图10可见,天线最大辐射方向在00方向(m1点),YOZ面方向图半功率波瓣宽度为94°。
(b)垂直极化振子天线单元F4立体方向图
图11给出了垂直极化振子天线单元在F4工作时的3D方向图仿真结果;由图11可见,天线单元在频率F4工作时,增益为5.1dB。
图12、13给出了垂直极化振子天线单元在F4工作时平面方向图,其中,图12为XOZ面方向图仿真结果,图13为YOZ面方向图仿真结果,图中,0°方向对应z轴;
由图12可见,天线在频率F4工作时,天线最大辐射方向在00方向(m1点),XOZ面方向图半功率波瓣宽度为129°。
由图13可见,天线最大辐射方向在00方向(m1点),YOZ面方向图半功率波瓣宽度为96°。
3、结论分析
表1天线单元仿真性能数据表
由表1可知,在工作频带内,正交微带振子天线单元的极化方式、增益、E面波瓣宽度和H面波瓣宽度等电气性能均能满足指标要求。
4、水平极化振子天线阵列方向图
(a)水平极化振子天线阵列F4立体方向图
图14给出了水平极化振子天线阵列在F4工作时的3D方向图仿真结果;由图14可见,水平极化振子天线阵列在频率F4工作时,增益为25.1dB。
图15、16给出了水平极化振子天线阵列在F4工作时的平面方向图,其中,图15为XOZ面方向图仿真结果,图16为YOZ面方向图仿真结果,图中,0°方向对应z轴;
由图15可见,天线阵列在频率F4工作时,天线最大辐射方向在00方向(m1点),XOZ面方向图半功率波瓣宽度为5°,副瓣电平为-13.5dB(m3-m1),后瓣电平为-35dB(m4-m1)。
由图16可见,天线阵列在频率F4工作时,天线最大辐射方向在00方向(m1点),YOZ面方向图半功率波瓣宽度为20°(m2点),副瓣电平为-14.09dB(m4-m1),后瓣电平为-35.32dB(m6-m1)。
(b)水平极化振子天线阵列F4三维方向图
图17为水平极化振子天线阵列在频率为F4扫描角度为(90°,60°)的三维方向图,图18为水平极化振子天线阵列在扫描角为(90°,60°)时的方位面方向图,图19为水平极化振子天线阵列在扫描角为(90°,60°)时的俯仰面方向图。
由图17可见,频率为F4阵列扫描角为(90°,60°)时的增益为23.09dB,如图18、19所示,m1点处的方位面归一化副瓣电平为-11.78dB,m2点处的方位面3dB波束宽度为10°;(m2点,m3点)的俯仰面归一化副瓣电平为-19.8dB,(m4点)的俯仰面3dB波束宽度为17°。
5、垂直极化振子天线阵列方向图
(a)垂直极化振子天线阵列F4立体方向图
图20给出了垂直极化振子天线阵列在F4工作时的3D方向图仿真结果;由图20可见,天线在频率F4工作时,增益为25.1dB。
图21、22给出了垂直极化振子天线阵列在F4工作时的平面方向图,其中,图21为XOZ面方向图仿真结果,图22为YOZ面方向图仿真结果,图中,0°方向对应z轴;
由图21可见,天线阵列在频率F4工作时,天线最大辐射方向在00方向(m1点),XOZ面方向图半功率波瓣宽度为5°,副瓣电平为-13.4dB(m4-m1),后瓣电平为-32.6dB(m6-m1)。
由图22可见,天线阵列在频率F4工作时,天线最大辐射方向在00方向(m1点),YOZ面方向图半功率波瓣宽度为20°(m2点),副瓣电平为-13.3dB(m4-m1),后瓣电平为-32.6dB(m6-m1)。
(b)垂直极化振子天线阵列F4三维方向图
图23为垂直极化振子天线阵列在频率为F4扫描角度为(90°,60°)的三维方向图,图24为垂直极化振子天线阵列在扫描角为(90°,60°)时的方位面方向图,图25为垂直极化振子天线阵列在扫描角为(90°,60°)时的俯仰面方向图;
由图23可见,频率为F4阵列扫描角为(90°,60°)时的增益为22.06dB,如图24、25所示,(m1点)处的方位面归一化副瓣电平为-10.5dB,
(m2点)处的方位面3dB波束宽度为10°,(m2点,m3点)的俯仰面归一化副瓣电平为-17.9dB,(m4点)的俯仰面3dB波束宽度为19.8°。
经计算仿真,本实施例提供的电线阵列在工作频带内双极化天线极化方式、增益、波瓣宽度、副瓣电平等电气性能均能满足指标要求。
以上所述者,仅为本公开的示例性实施例,不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰,皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后,将容易想到本公开的其实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的范围和精神由权利要求限定。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,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,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种米波波段双极化天线阵列,其特征在于,包括多个构成二维平面阵的天线单元,每个所述天线单元包括辐射腔体以及设置在所述辐射腔体内部的水平辐射单元和垂直辐射单元;
所述辐射腔体包括背板以及垂直固定在所述背板四周的侧立板,所述侧立板与背板围合形成一面开口的反射腔体结构,且相邻的两个侧立板之间具有辐射缝隙;水平辐射单元和垂直辐射单元产生的电磁波在腔体内部反射后朝向所述辐射缝隙的方向进行集中传播。
2.如权利要求1所述的米波波段双极化天线阵列,其特征在于,所述辐射缝隙的尺寸与天线单元的增益、波束宽度相关联。
3.如权利要求1所述的米波波段双极化天线阵列,其特征在于,所述水平辐射单元的板材一面印制有类T型的辐射区,另一面印制有倒L型的阻抗匹配区。
4.如权利要求1所述的米波波段双极化天线阵列,其特征在于,所述垂直辐射单元的板材一面印制有类T型的辐射区,另一面印制有倒U型的阻抗匹配区。
5.如权利要求3或4所述的米波波段双极化天线阵列,其特征在于,所述辐射区之上依次设有辐射增强层和抗腐蚀层。
6.如权利要求3或4所述的米波波段双极化天线阵列,其特征在于,所述阻抗匹配区之上依次设有辐射增强层和抗腐蚀层。
7.如权利要求1所述的米波波段双极化天线阵列,其特征在于,还包括安装在辐射腔体外部的射频连接器;
所述射频连接器分别与水平辐射单元和垂直辐射单元具有电连接。
8.如权利要求1所述的米波波段双极化天线阵列,其特征在于,所述水平辐射单元和垂直辐射单元为带有串联补偿微带巴伦的微带振子。
9.如权利要求1所述的米波波段双极化天线阵列,其特征在于,所述水平辐射单元和垂直辐射单元利用板材上开设的卡槽垂直交叉固定。
10.一种雷达设备,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的米波波段双极化天线阵列;还包括TR组件和射频极化控制开关,每个天线单元对应一个射频极化控制开关;所述射频极化控制开关的一端通过馈电电缆连接TR组件,另一端连接天线单元;
发射时,每个天线单元对应的TR组件将发射激励信号放大后传输给射频极化控制开关,经射频极化控制开关后到水平辐射单元或者垂直辐射单元;
接收时,天线单元将接收的回波信号通过射频极化控制开关传输给对应的TR组件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202323334625.5U CN221466831U (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种米波波段双极化天线阵列及雷达设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202323334625.5U CN221466831U (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种米波波段双极化天线阵列及雷达设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN221466831U true CN221466831U (zh) | 2024-08-02 |
Family
ID=92337778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202323334625.5U Active CN221466831U (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种米波波段双极化天线阵列及雷达设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN221466831U (zh) |
-
2023
- 2023-12-07 CN CN202323334625.5U patent/CN221466831U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Komandla et al. | Investigations on dual slant polarized cavity-backed massive MIMO antenna panel with beamforming | |
US6768454B2 (en) | Dielectric resonator antenna array with steerable elements | |
Park et al. | A slotted post-wall waveguide array with interdigital structure for 45/spl deg/linear and dual polarization | |
GB2360134A (en) | Dielectric resonator antenna array with steerable beams from each element | |
Cao et al. | Highly integrated beam scanning groove gap waveguide leaky wave antenna array | |
Tekkouk et al. | Multibeam pillbox antenna integrating amplitude-comparison monopulse technique in the 24 GHz band for tracking applications | |
CN109193152B (zh) | 有限带宽内基于混合馈电结构的低损耗频率扫描天线平面阵列 | |
Ren et al. | Series feed networks for dual-polarized frequency scanning phased array antenna based on composite right/left-handed transmission line | |
CN113594680A (zh) | 一种圆极化倍频程超宽带天线单元及阵列 | |
Chu et al. | Frequency beam-steering antenna with large scanning angle and low sidelobe in brick configuration aiming for 2-D expansion | |
CN211957908U (zh) | 波导缝隙天线以及飞行器 | |
Vollbracht | Understanding and optimizing microstrip patch antenna cross polarization radiation on element level for demanding phased array antennas in weather radar applications | |
CN221466831U (zh) | 一种米波波段双极化天线阵列及雷达设备 | |
CN116885459A (zh) | 内嵌式展宽角扫描相控阵天线设计方法 | |
Strauss et al. | A circular polarized tem horn antenna array with large scanning angle | |
CN115051144B (zh) | 一种大扫描范围的双频共口径波束扫描天线 | |
Duffy et al. | Results of X-band electronically scanned array using an overlapped subarray architecture | |
Yang et al. | Two-section half-width microstrip leaky wave antenna | |
CN110504547B (zh) | 一种有限带宽内大扫描角的串馈波导缝隙频率扫描天线 | |
GB2603160A (en) | Flat panel leaky-wave array antenna with 2D scanning | |
Dash et al. | Closely Spaced Series Fed Tapered Arrays for Base Station Massive MIMO Application | |
Cao et al. | Dual-Polarized Shared-Aperture Frequency-Scanning CTS Antenna with Wide Angle | |
Yamaç et al. | A low-profile hollow waveguide slot array antenna with full-corporate feeding network at K-band | |
Nie et al. | Design of a magnetoelectric dipole antenna for wideband wide-scanning phased array | |
CN113451779B (zh) | 一种低交叉极化的双极化波导缝隙阵天线 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |