相控阵天线辐射阵列、相控阵天线制造技术

本发明专利技术属于天线微波技术领域，为解决因波束扫描而产生的高次模式导致的盲点效应，本发明专利技术提供了一种相控阵天线辐射阵列，辐射阵列包括按周期排列的若干辐射单元，辐射单元上设置有栅格，栅格用于抑制辐射单元之间高次模式的谐振。通过在按一定周期特性排列的若干辐射单元上分别设置栅格，能够抑制辐射单元之间高次模式的谐振，从而抑制扫描盲点的产生。而且，栅格也能够对辐射单元起到保护的作用，同时不会影响辐射单元的电气性能。

Phased Array Antenna Radiation Array and Phased Array Antenna

The invention belongs to the field of antenna microwave technology. In order to solve the blind spot effect caused by high-order mode caused by beam scanning, the invention provides a phased array antenna radiation array, which includes several radiation units arranged periodically. The radiation unit is provided with a grid, which is used to suppress the resonance of high-order mode between radiation units. By setting grids on several radiation units arranged according to certain periodic characteristics, the resonance of higher modes between radiation units can be suppressed, thus the generation of scanning blind spots can be suppressed. Moreover, the grid can also protect the radiation unit without affecting the electrical performance of the radiation unit.

【技术实现步骤摘要】
相控阵天线辐射阵列、相控阵天线
本专利技术属于天线微波
，具体涉及一种相控阵天线辐射阵列、相控阵天线。
技术介绍
常规威尔第辐射器阵列是将多层微波印制板通过半固化片粘接在一起，在末端形成渐变开槽结构，实现宽带辐射特性。由于周期形式的排布会造成漏波传输模式或者腔体模式的电磁波产生，这些高次传输模式的产生会跟辐射阵列产生谐振，如果这些谐振点落入辐射阵列的工作频点以内，那么会造成辐射器的反射急剧增大，产生盲点效应。在天线波束扫描的过程中，辐射器单元的馈电相位会随着扫描角度变化，这种变化同样会产生不同的传输模式，这些因扫描角度而产生的高次模式同样会产生盲点效应。现有技术中扫描盲点的解决方法为设计辐射器渐变开槽尺寸、辐射器阵元的间距、改变辐射器距离地板的高度、异形地板结构以及加载吸波材料等方法。上述方法在阵元间距排布或者系统要求受限制的条件下不能起到很好的作用，例如阵元间距是根据系统需求的扫描角度确定的，且与收发组件的输出位置有关，不随意更改；添加吸波材料会增加天线成本，增加的辐射阵面的厚度，特别是在毫米波频段下，辐射器尺寸和阵元间距都非常小，吸波材料的加载除了增加成本之外，其加工和装配的难度均大幅增加，系统的可维修性能也严重受到影响。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述问题。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提到的问题，即解决因波束扫描而产生的高次模式导致的盲点效应。为此，本专利技术提供了一种相控阵天线辐射阵列，所述辐射阵列包括按周期排列的若干辐射单元，所述辐射单元上设置有栅格，所述栅格用于抑制所述辐射单元之间高次模式的谐振。优选的，所述辐射单元包括介质片，所述栅格设置在所述介质片上，所述栅格用于抑制所述腔体谐振模式的电磁场。优选的，所述辐射阵列中的所述辐射单元按矩形网格分布排列，在所述矩形网络的每两列之间形成沿第一方向分布的腔体谐振模式的电磁场。优选的，所述辐射阵列中的所述辐射单元按三角形网格分布排列，在所述三角形网格的每两列之间形成沿第二方向分布的传输谐振模式的电磁场，所述栅格设置在所述介质片上，所述栅格用于抑制所述出书谐振模式的电磁场。优选的，所述辐射单元还包括馈电结构，所述馈电结构包括叠设的第一介质片、第二介质片和第三介质片，所述第一介质片上设置有缺口，所述第二介质片的上表面设有第一阻抗匹配变换带线，所述第二介质片的下表面设有第二阻抗匹配变换带线，所述第二介质片上设置有过孔结构，所述过孔结构用于将电信号从所述第一阻抗匹配变换带线传递到所述第二匹配变换带线。优选的，所述第一介质片上的所述缺口四周设置有第一屏蔽孔，所述第二介质片上设置有第二屏蔽孔，所述第一屏蔽孔与所述第二屏蔽孔抑制所述第一阻抗匹配变换带线信号传输过程中高次模式的产生。优选的，所述第三介质片上设置有第三屏蔽孔，所述第三屏蔽孔与所述第二屏蔽孔用于抑制所述第二阻抗匹配变换带线信号传输过程中高次模式的产生。优选的，所述馈电结构还包括盖板，所述盖板设置在所述第一介质片上。优选的，所述盖板上设置有空气匹配段，所述空气匹配段的位置与所述缺口的位置相对应。在另一方面，本专利技术还提供一种相控阵天线，所述相控阵天线包括上述的相控阵天线辐射阵列。在本专利技术的优选技术方案中，通过在按一定周期特性排列的若干辐射单元上分别设置栅格，能够抑制辐射单元之间高次模式的谐振，从而抑制扫描盲点的产生。而且，栅格也能够对辐射单元起到保护的作用，同时不会影响辐射单元的电气性能。进一步地，通过在辐射单元的后端设置馈电结构，通过馈电结构能够防止信号的传输过程中高次模式的产生，同时，也能屏蔽其他辐射单元之间和/或外界的电磁场对该辐射单元的干扰。在另一方面，本专利技术还提供了一种相控阵列天线，相比于改进前的天线，本专利技术提供的相控阵列天线能够有效地抑制扫描盲点的产生，从而拓宽了该相控阵列天线的扫描角度。附图说明图1是本专利技术实施例提供的相控阵天线辐射阵列的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的相控阵天线辐射单元的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的辐射单元按矩形网格分布的腔体谐振模式的电磁场示意图；图4是本专利技术实施例提供的辐射单元按矩形网格分布的腔体谐振模式抑制的电磁场示意图；图5是本专利技术实施例提供的辐射单元按三角形网格分布的传输谐振模式的电磁场示意图；图6是本专利技术实施例提供的辐射单元按三角形网格分布的传输谐振模式抑制的电磁场示意图；图7是本专利技术实施例提供的相控阵天线辐射阵列的馈电结构的结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的相控阵天线辐射单元的馈电结构的结构示意图。附图标记：10、辐射单元；11、栅格；12、介质片；20、第一介质片；21、缺口；22、第一屏蔽孔；30、第二介质片；31、第一阻抗匹配变换带线；32、第二阻抗匹配变换带线；33、过孔结构；34、第二屏蔽孔；40、第三介质片；41、第三屏蔽孔；50、盖板；51、空气匹配段；60、金属地板。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本专利技术的实施例提供了一种相控阵天线辐射阵列，用于解决因波束扫描而产生的高次模式导致的盲点效应，通过在相控阵天线辐射阵列中的辐射单元上设置栅格，能够抑制辐射单元之间高次模式的谐振，从而抑制扫描盲点的产生。参见图1，辐射阵列包括按一定周期特性排列的若干辐射单元10，辐射单元10上设置有栅格11，该栅格11能够抑制辐射单元10之间高次模式的谐振，从而消除扫描盲点的产生。高次模式是指主模式之外的传输模式。扫描盲点是指波束扫描到某个角度，由于辐射阵列有源驻波急剧增大造成天线增益急剧下降的现象。周期特排列可以是按矩形网格分布排列，也可以是按三角形网格分布排列，其具体排列方式需要根据实际应用需求来确定，在此不作特别的限定。在一示例中，本专利技术实施例提供的栅格11为金属材质，例如铜、铝、铝合金等。在另一示例中，本专利技术实施例提供的辐射单元10为微波材质，例如Rogers、ALON等介质板材。参见图2，辐射单元10包括介质片12，栅格11设置在介质片12上。具体地，介质片12的一端为渐变开槽结构121，由于该渐变开槽结构121，使得介质片12的该端形成分叉，在介质片12的另一端还设置有金属地板60，栅格11套接在介质片1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相控阵天线辐射阵列，其特征在于，所述辐射阵列包括周期排列的多个辐射单元，所述辐射单元上设置有栅格，所述栅格用于抑制所述辐射单元之间高次模式的谐振。

【技术特征摘要】
1.一种相控阵天线辐射阵列，其特征在于，所述辐射阵列包括周期排列的多个辐射单元，所述辐射单元上设置有栅格，所述栅格用于抑制所述辐射单元之间高次模式的谐振。2.根据权利要求1所述的相控阵天线辐射阵列，其特征在于，所述辐射单元包括介质片，所述栅格设置在所述介质片上，所述栅格用于抑制所述腔体谐振模式的电磁场。3.根据权利要求2所述的相控阵天线辐射阵列，其特征在于，所述辐射阵列中的所述辐射单元按矩形网格分布排列，在所述矩形网络的每两列之间形成沿第一方向分布的腔体谐振模式的电磁场。4.根据权利要求2所述的相控阵天线辐射阵列，其特征在于，所述辐射阵列中的所述辐射单元按三角形网格分布排列，在所述三角形网格的每两列之间形成沿第二方向分布的传输谐振模式的电磁场，所述栅格设置在所述介质片上，所述栅格用于抑制所述出书谐振模式的电磁场。5.根据权利要求1至4中任一项所述的相控阵天线辐射阵列，其特征在于，所述辐射单元还包括馈电结构，所述馈电结构包括叠设的第一介质片、第二介质片和第三介质片，所述第一介质片上设置有缺口，所述第二介质片的上表面设有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏，高原，黄晨，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32