一种多频共口径复合相控阵天线结构制造技术

本实用新型专利技术涉及天线设计技术领域，特别是一种多频共口径复合相控阵天线结构。本实用新型专利技术提供的天线结构将天线辐射阵面上与不同频段对应的辐射天线分为不同天线组别，其中至少一个天线组别中的辐射天线是规则的均匀布阵，而至少一个天线组别中的辐射天线是稀布阵，不同天线组别分别对应不同频段的射频通道，这样能够确保两种频段的阵列在波束扫描时均不会出现栅瓣，从而实现在同一天线口径空间内具有多频段工作模式。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天线设计
，特别是一种多频共口径复合相控阵天线结构。
技术介绍
相控阵天线因其具备快速的波束扫描、灵活的波束赋形、较高的可靠性等优点，被广泛应用于雷达制导和无线通信领域。传统的相控阵天线只有一种单频段单极化工作模式，这种模式可以满足普通雷达和普通通信系统应用的需求，但若想要使用同一雷达设备获取更多的目标信息或更为灵活的工作模式，这种只有一种单频段单极化工作模式的传统相控阵天线就无能为力了，此时就需要能够实现多种工作模式或多频段多级化工作模式的相控阵天线，而如果简单的将具有多频段多极化的天线阵面集成在一起，又容易出现各工作模式相互干扰，从而造成具有多频多极化工作模式的雷达整体系统的各个工作模式性能均受到影响，从而不能达到设计要求。
技术实现思路
本技术的技术目的在于针对传统相控阵天线只能工作在单频段单极化工作模式，且使用同一天线口径空间的具有多频段工作模式的相控阵天线如果随意设置天线阵面，又容易发生各频段互相干扰，造成系统无法正常工作问题，提供一种系统各频段之间互不影响或较少影响的，两个或多个频段的天线阵面共用一个天线口径空间的多频共口径相控阵天线结构。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种多频共口径复合相控阵天线结构，包括，安装载板，所述安装载板上设置有用于固定安装射频连接器的安装通孔，所述安装通孔至少分为第一通孔组别与第二通孔组别，所述第一通孔组别和第二通孔组别中的安装通孔均成规则阵列交叉排列；射频连接器阵列，用于与高频通道、低频通道、中频通道中的一种或多种连接；天线辐射阵面，用于设置辐射天线阵列，所述辐射天线阵列至少分为第一天线组别和第二天线组别，所述第一天线组别呈规则阵列排列，第二天线组别呈稀布阵列排列；所述第一天线组别中的辐射天线与第一通孔组别中的射频连接器一一对应，第二天线组别中的辐射天线与第二通孔组别中的射频连接器一一对应。优选的，所述辐射天线为喇叭天线、微带天线或缝隙天线。进一步的，不同通孔组别中的安装通孔，分别用于安装不同频率的射频连接器，或分别用于安装同一频率的不同极化的射频连接器。一些实施例中，所述第一通孔组别中的安装通孔用于安装低频射频连接器；所述第二通孔组别中的安装通孔用于安装高频射频连接器。另外一些实施例中，所述安装通孔还包括第三通孔组别，所述第三通孔组别中的安装通孔成规则阵列排列；并用于安装中频射频连接器；所述辐射天线阵列还包括第三天线组别；所述第三天线组别中的辐射天线与第三通孔组别中的中频射频连接器一一对应，且其为规则阵列排列或呈稀布阵排列。另外一些实施例中，所述安装通孔还包括第四通孔组别，所述第四通孔组别中的安装通孔与第一通孔组别中的安装通孔一一对应相邻设置。还有一些实施例中，所述第一通孔组别中的安装通孔用于安装低频水平极化射频连接器；所述第四通孔组别中的安装通孔用于安装低频垂直极化射频连接器；所述第二通孔组别中安装通孔用于安装高频射频连接器。进一步的，每个所述低频水平极化射频连接器与其对应相邻设置的低频垂直极化射频连接器共用同一辐射天线；我们将该辐射天线称为低频双极化共用天线。进一步的，所述安装载板为由一个或2个以上的完全相同的载板子模块拼接而成；同时，所述天线辐射阵面为由一个或两个以上完全相同的天线子阵面拼接而成。优选的，每个天线子阵面上的呈稀布排列的第二天线组别中，包含的辐射天线的数量为128个以下，更优选的是，第二天线组别中包含的辐射天线的数量为64个以下，这时，例如每个载板模块上可以分别含有64个低频和高频连接器，这是因为，所述第二通孔组别的天线辐射体的排列方式是通过稀布优化算法计算得出的稀布不规则阵列，而对于稀布算法来说，其所需计算的优化天线单元数量越多，则计算越复杂，需要的优化时间越长，且阵面尺寸过大会导致加工和装配的工艺变得复杂；但优化的天线辐射体数量太少，得不到好的优化效果，因此综合考虑，将天线子阵面的辐射天线数量限定在64个，与之对应的高低频天线通道数目也为64个，从而使得相控阵天线的阵面可以由完全相同的多个天线子阵面组成。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术提供一种多频共口径复合相控阵天线结构，其中多频共口径是指多种频段的射频连接器共用安装在同一安装载板上，本技术提供的天线结构通过在同一安装载板上将安装通孔设置为不同通孔组别，不同通孔组别中通孔分别呈规则排列，规则排列可降低生产成本并方便工艺制作，通过将不同频段（高频、中频、低频）的射频连接器设置在不同通孔组别的安装通孔中；同时，将天线辐射阵面上与不同频段对应的辐射天线分为不同天线组别，其中至少一个天线组别中的辐射天线是规则的均匀布阵，而至少一个天线组别中的辐射天线是稀布阵，不同天线组别分别对应不同频段的射频通道，这样能够确保两种频段的阵列在波束扫描时均不会出现栅瓣，从而实现在同一天线口径空间内具有多频段工作模式。附图说明图1为多频共口径复合的相控阵天线结构示意图；图2为高低频均为单极化天线的安装载板上安装通孔示意图；图3为高中低三个频段均为单极化的安装载板上安装通孔示意图；图4为低频双极化和高频单极化的安装载板上安装通孔示意图；图5是低频双极化共用天线单元示意图；图6是双频共口径复合相控阵天线辐射阵面的示意图；图7是本技术应用的稀布阵算法具体示例流程图；附图标记：1-射频连接器阵列，14-低频水平极化射频连接器，15-低频垂直极化射频连接器，2-安装载板，21-第一通孔组别，22-第二通孔组别，23-第三通孔组别，24-第四通孔组别，3-天线辐射阵面，31-第一天线组别，32-第二天线组别，33-低频双极化共用天线，34-矩形锯齿边缘。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1：如图1所示，本实施例提供一种多频共口径复合相控阵天线结构，包括，安装载板22，所述安装载板上设置有用于固定安装射频连接器的安装通孔，所述安装通孔至少分为第一通孔组别21与第二通孔组别22，所述第一通孔组别和第二通孔组别中的安装通孔均成规则阵列交叉排列；同样的，也可根据需要将安装通孔设置为多个通孔组别，如三个通孔组别、四个通孔组别或五个通孔组别；此时，所有通孔组别的安装通孔成规则阵列交叉排列，这样设计的目的是为了产品的标准化、低成本和工程化考虑。射频连接器阵列1，用于与高频通道、低频通道、中频通道中的一种或多种连接；天线辐射阵面3，用于设置辐射天线阵列，所述辐射天线阵列至少分为第一天线组别31和第二天线组别32，所述第一天线组别31呈规则阵列排列，第二天线组别32呈稀布阵列排列；所述第一天线组别31中的辐射天线与第一通孔组别21中的射频连接器一一对应，第二天线组别32中的辐射天线与第二通孔组别21中的射频连接器一一对应。同样的，也可根据需要射频连接器通孔组别的数量设置更多天线组别，如三个天线组别、四个天线组别或五个天线组别；此时，至少其中第一天线组别31中的辐射天线成规则阵列排布，至少其中第二天线组别32中的辐射天线成稀布阵列排布，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多频共口径复合相控阵天线结构，其特征在于，包括，安装载板，所述安装载板上设置有用于固定安装射频连接器的安装通孔，所述安装通孔至少分为第一通孔组别与第二通孔组别，所述第一通孔组别和第二通孔组别中的安装通孔均成规则阵列交叉排列；射频连接器阵列，用于与高频通道、低频通道、中频通道中的一种或多种连接；天线辐射阵面，用于设置辐射天线阵列，所述辐射天线阵列至少分为第一天线组别和第二天线组别，所述第一天线组别呈规则阵列排列，第二天线组别呈稀布阵列排列；所述第一天线组别中的辐射天线与第一通孔组别中的射频连接器一一对应，第二天线组别中的辐射天线与第二通孔组别中的射频连接器一一对应。

【技术特征摘要】
1.一种多频共口径复合相控阵天线结构，其特征在于，包括，安装载板，所述安装载板上设置有用于固定安装射频连接器的安装通孔，所述安装通孔至少分为第一通孔组别与第二通孔组别，所述第一通孔组别和第二通孔组别中的安装通孔均成规则阵列交叉排列；射频连接器阵列，用于与高频通道、低频通道、中频通道中的一种或多种连接；天线辐射阵面，用于设置辐射天线阵列，所述辐射天线阵列至少分为第一天线组别和第二天线组别，所述第一天线组别呈规则阵列排列，第二天线组别呈稀布阵列排列；所述第一天线组别中的辐射天线与第一通孔组别中的射频连接器一一对应，第二天线组别中的辐射天线与第二通孔组别中的射频连接器一一对应。2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述辐射天线为喇叭天线、微带天线或缝隙天线。3.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，不同通孔组别中的安装通孔，分别用于安装不同频率的射频连接器，或分别用于安装同一频率的不同极化的射频连接器。4.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一通孔组别中的安装通孔用于安装低频射频连接器；所述第二通孔组别中的安装通孔用于安装高频射频连接器。5.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述安装通孔还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁卓富，管玉静，张成，刘昊，李力力，
申请(专利权)人：成都雷电微力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51