用于单脊波导的小型化铁氧体负载制造技术

技术编号:18766149 阅读:45 留言:0更新日期:2018-08-25 12:00
本发明专利技术公开了一种用于单脊波导的小型化铁氧体负载,包括铁氧体芯和波导堵头;小型化单脊波导铁氧体负载的铁氧体芯采用一种新型结构,阶梯跳跃形式在吸收微波功率的情况下通过调整各段阶梯的长度使阶梯截面的反射功率叠加相减;可以减小负载的反射及其长度。

【技术实现步骤摘要】
用于单脊波导的小型化铁氧体负载
本专利技术属于雷达天线领域,具体涉及一种小型化铁氧体负载,主要应用于相控阵雷达。
技术介绍
随着多种用途运动平台雷达系统的发展,对平台上雷达系统的功能要求越来越多、对雷达系统指标要求越来越高。往往对天线要求具有较宽的频率带宽、较高的效率、较薄的纵向尺寸、很高的功率容量,而这几项指标又相互制约,在频率较高时天线效率主要体现在馈电网络的损耗;较宽的带宽、较薄的纵向尺寸、很高的功率容量直接将微带天线形式排出,而能很好满足上述条件的只剩波导形式天线;而波导形式天线能很好的保证上述性能的馈电网络就是串馈形式,其终端未分配出去的能量需要负载吸收,在平台对天线尺寸要求较高时减小负载的尺寸就相当于较小天线的尺寸。所以小型化耐高功率负载技术将越来越受到重视。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是有效的减小了用于单脊波导负载长度的问题,提供一种单脊波导铁氧体负载,解决波导馈电网络因吸收负载带来的天线尺寸增大的难题,使之不仅能够克服解决网络匹配与减小天线外形尺寸的问题,并能在工程实践中被大量推广应用。技术方案一种用于单脊波导的小型化铁氧体负载,其特征在于包括阶梯铁氧体芯和波导堵头,所述的阶梯铁氧体芯为在铁氧体上开铣出不同长度及高度的5个台阶形结构,5个台阶形的长度L1为0.338λ,L2、L3为0.0375λ,L4为0.045λ,L5为0.1λ,5个台阶形的高度H1为0.0375λ,H2、H3、H4、H5为0.0356λ;阶梯铁氧体芯通过波导堵头和波导的脊将其固定在波导腔体内。有益效果本专利技术提出的一种用于单脊波导的小型化铁氧体负载,与现有技术相比,引入反射叠加相消技术,实现较宽频带单脊波导铁氧体负载的设计。本专利技术解决了单脊铁氧体负载小型化的问题,较之原有的铁氧体负载形式,具有尺寸小的优势,为最终减小天线外形尺寸提供一种可行性依据。附图说明图1为单脊波导的小型化铁氧体负载侧视图图2为单脊波导的小型化铁氧体负载俯视图图3为单脊波导的小型化铁氧体负载各段长度关系图图4为单脊波导的小型化铁氧体负载各段高度关系图图5为单脊波导的小型化铁氧体负载测试驻波曲线1-阶梯铁氧体芯、2-波导堵头、3-波导的脊。具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述:本专利技术利用铁氧体的吸波特性及微波反射叠加相消的原理,将铁氧体负载段分为不同长度、不同高度的5段,通过各段的吸收与反射叠加达到波导端口的匹配。具体的技术方案是:所设计的单脊波导小型化铁氧体负载包含5段形状不同的结构。在波导中填充不同厚度的铁氧体材料填充区域的导内波长会发生改变,为了便于表示L1、L2、L3、L4、L5统一由空气波长表示,而实际上按波导内部波长计算L1+L2+L3+L4+L5所带来的相位变化刚好等于90°,通过将未吸收能量反射到负载顶部刚好是180°,其反射部分与入射波反相叠加相消起到减小反射的效果。所述单脊波导小型化铁氧体负载,通过调节L1的长度完成总体吸收功能,再通过调节L2、L3、L4、L5、H1、H2、H3、H4、H5的尺寸达到吸收与反射叠加功能最终实现总体吸收匹配的效果。最终得到的各个尺寸:L1为0.338λ,L2、L3为0.0375λ,L4为0.045λ,L5为0.1λ,H1为0.0375λ,H2、H3、H4、H5为0.0356λ。本专利技术设计频段为Ku波段13.5GHz~14.5GHz,结合附图,通过实施例对本专利技术做进一步的说明。如图1所示,本专利技术的用于单脊波导的小型化铁氧体负载包括阶梯铁氧体负载芯、波导堵头、波导脊。阶梯铁氧体负载芯选用烧制铁氧体材料,介电常数16,磁损耗为0.7,其形状如图2图3所示,阶梯铁氧体负载芯由多个匹配段级联而成,负载的由5个阶梯状台阶依次放置,利用铁氧体材料的吸波特性及各个阶梯的反射叠加降低反射系数,这样一个多级反射叠加相减及吸收的形式能够极大的降低反射系数提高负载的吸收性能。阶梯铁氧体负载芯依靠铁氧体材料的吸波特性及阶梯结构对波的反射叠加相减特性能够有效的提高负载的吸收性能,而且有效地降低吸收负载的物理长度,主要用于减小行波天线的尺寸。其中阶梯负载的结构外形尺寸如图2、图3所示。本专利技术实施例的主要技术指标为:1.频率范围:13.5GHz~14.5GHz2.电压驻波比:≤1.23.负载长度:0.5λ。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于单脊波导的小型化铁氧体负载,其特征在于包括阶梯铁氧体芯(1)和波导堵头(2),所述的阶梯铁氧体芯(1)为在铁氧体上开铣出不同长度及高度的5个台阶形结构,5个台阶形的长度L1为0.338λ,L2、L3为0.0375λ,L4为0.045λ,L5为0.1λ,5个台阶形的高度H1为0.0375λ,H2、H3、H4、H5为0.0356λ;阶梯铁氧体芯(1)通过波导堵头(2)和波导的脊(3)将其固定在波导腔体内。

【技术特征摘要】
1.一种用于单脊波导的小型化铁氧体负载,其特征在于包括阶梯铁氧体芯(1)和波导堵头(2),所述的阶梯铁氧体芯(1)为在铁氧体上开铣出不同长度及高度的5个台阶形结构,5个台阶形的长度L1为0.338λ,L2、L...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵迎超郑慕昭赵交成田江平轶君
申请(专利权)人:西安电子工程研究所
类型:发明
国别省市:陕西,61

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