一种相控阵雷达辅助天线制造技术

本发明专利技术公开了一种相控阵雷达辅助天线，它包括辐射单元（1）、模式转换结构（2）和功分器（3），辐射单元（1）安装在功分器（3）前，模式转换结构（2）安装辐射单元（1）和功分器（3）之间。所述的辐射单元（1）为波导窄边三单元一体化开口结构，并与功分器（3）无缝连接，在保证水平极化的同时，剖面尺寸小于四分之一波长；对辐射单元（1）的口径、口面及模式转换部分的形状和深度进行优化，使用同轴转波导多级变换并配合曲线渐变进行匹配。本发明专利技术具有低剖面、水平极化的特性，辐射单元之间具有高度的一致性，是实现空域、时域联合处理副瓣对消抗干扰技术的关键之一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达通信
，具体是一种相控阵雷达辅助天线。
技术介绍
在相控阵雷达天线上，加装辅助天线，通过辅助天线与主天线的信号比较，采取副瓣对消技术，在方位360°空间范围内实现电子反干扰。辅助天线既要适配雷达主天线的增益、极化又要实现全方位的空间覆盖。目前现有相控阵雷达辅助天线采取的是多方位、多单元天线组阵的方式，通过在水平方向上对阵列单元的幅度和相位控制，来达到方位360度增益及覆盖控制，这种天线形式能适应垂直极化的主天线。当极化方式为水平时，方位阵列天线的水平剖面尺寸较大，所以多个辅助天线的中心间距较大，难以满足当今先进副瓣对消信号处理系统对辅助天线间距要求小于一个波长的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种相控阵雷达辅助天线。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种相控阵雷达辅助天线，它包括辐射单元、模式转换结构和功分器，辐射单元安装在功分器前，模式转换结构安装在辐射单元和功分器之间。所述的辐射单元为波导窄边三单元一体化开口结构，并与功分器无缝连接，在保证水平极化的同时，剖面尺寸小于四分之一波长。所述的波导窄边三单元一体化开口结构为一体式切割，保证辐射单元的高度一致性。所述的波导窄边三单元一体化开口的剖面尺寸小于四分之一工作波长。所述的辐射单元与功分器之间没有过渡，通过螺钉固定，直接连接在一起，形成无缝连接。所述的多个辅助天线组阵使用时的中心间距在半波长以内。所述的功分器利用Wilkinson两级宽带功分器的原理，能够实现三单元的信号幅度相位控制。所述的辐射单元采用同轴转波导多级变换并配合曲线渐变进行匹配。本专利技术的有益效果是：本专利技术创新设计出窄边三单元一体开口波导辐射单元并与成形腔体空气带状线功分器无缝连接，在保证水平极化的同时，剖面尺寸小于四分之一波长，使得多个辅助天线组阵时的中心间距可以达到半波长以内。在信号处理系统利用该阵列的多个辅助天线接收信号，使得空域、时域多维联合自适应处理副瓣对消技术得以实现，这种结构形式在保证辅助天线电性能的基础上，无冗余电缆，结构简单并且稳定可靠，生产成本极低。附图说明图1为本专利技术波导辐射单元切割前结构示意图；图2为本专利技术与功分器连接关系示意图；图3为本专利技术三个辐射单元组阵后结构示意图；图4为本专利技术单个辐射单元仿真计算结果图；图5为本专利技术三个辐射单元组阵后仿真计算结果图；图中，1-辐射单元，2-模式转换结构，3-功分器，4-N型接口。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。一种相控阵雷达辅助天线，它包括辐射单元1、模式转换结构2和功分器3，辐射单元1安装在功分器3前，模式转换结构2安装在辐射单元1和功分器3之间。所述的辐射单元1为波导窄边三单元一体化开口结构，并与功分器3无缝连接，在保证水平极化的同时，剖面尺寸小于四分之一波长。所述的波导窄边三单元一体化开口结构为一体式切割，保证辐射单元的高度一致性。所述的波导窄边三单元一体化开口的剖面尺寸小于四分之一工作波长。所述的辐射单元1与功分器3之间没有过渡，通过螺钉固定，直接连接在一起，形成无缝连接。所述的多个辅助天线组阵使用时的中心间距在半波长以内。所述的功分器3利用Wilkinson两级宽带功分器的原理，能够实现三单元的信号幅度相位控制。所述的辐射单元1采用同轴转波导多级变换并配合曲线渐变进行匹配。对各种辐射单元进行分析、比较、计算，都难以满足使用需求，最终摒弃传统的辐射单元，如：微带振子、同轴振子、波导裂缝，采用独特的窄边三单元一体开口波导的辐射单元形式。本专利技术设计在S波段，为实现360°方位增益控制，同时又要保证低剖面和水平极化，对辐射单元的口径、口面及模式转换部分的形状及深度进行了精心的设计。设计出的辐射单元1的口径为22.15mm，由于没有采用传统波导辐射单元沿两侧张开形成张角的形式，匹配设计极其困难。为解决匹配问题，此次设计中采用同轴转波导多级变换并配合曲线渐变的匹配形式，使辐射单元的带内驻波控制在1.2以下，如图4所示；三单元组合（含功分器3）驻波控制在1.5以下，如图5所示。三单元组阵采用BJ48标准波导一体切割、焊接加工成形，如图1所示。这种单元设计综合考虑了电讯和结构的特点，生产一致性好、免调试，保证了辐射单元间的一致性。由于采用标准波导及一体切割、焊接加工成形，同批次各列及批次间的一致性也得到保证。同时，这种结构形式在保证辅助天线电性能的基础上，结构简单并且稳定可靠，生产成本极低。由于功分器3与辐射单元1的一体化设计，如图2所示，功分器3跟辐射单元1无缝连接，因此功分器3与辐射单元1结构会有适配问题，同时功分器3的结构对辅助天线方位增益的控制也有影响，因此对辅助天线辐射单元进行了二次优化设计，使得整个组合达到匹配，同时对方位增益进行更加精确的控制。三个辐射单元1与功分器3组合优化后的带内驻波在1.5以下，实现了在360°方位上对雷达主天线的副瓣覆盖。如图3所示，为本专利技术三个辐射单元1组阵后的结构示意图。本专利技术的低剖面、水平极化特性辅助天线，可用于间距小于一个波长的多个辅助天线组阵。信号处理系统利用该阵列的多个辅助天线接收信号，使得空域、时域多维联合自适应处理副瓣对消技术得以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相控阵雷达辅助天线，其特征在于：它包括辐射单元（1）、模式转换结构（2）和功分器（3），辐射单元（1）安装在功分器（3）前，模式转换结构（2）安装在辐射单元（1）和功分器（3）之间；所述的辐射单元（1）为波导窄边三单元一体化开口结构，并与功分器（3）无缝连接，在保证水平极化的同时，剖面尺寸小于四分之一波长。

【技术特征摘要】
1.一种相控阵雷达辅助天线，其特征在于：它包括辐射单元（1）、模式转换结构（2）和功分器（3），辐射单元（1）安装在功分器（3）前，模式转换结构（2）安装在辐射单元（1）和功分器（3）之间；所述的辐射单元（1）为波导窄边三单元一体化开口结构，并与功分器（3）无缝连接，在保证水平极化的同时，剖面尺寸小于四分之一波长。2.根据权利要求1所述的一种相控阵雷达辅助天线，其特征在于：所述的波导窄边三单元一体化开口结构为一体式切割，保证辐射单元的高度一致性。3.根据权利要求2所述的一种相控阵雷达辅助天线，其特征在于：所述的波导窄边三单元一体化开口的剖面尺寸小于四分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，唐传机，周旭，
申请(专利权)人：成都锦江电子系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51