有源相控阵天线单元级内监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有源相控阵天线单元级内监测装置，包括：微带贴片天线阵列、耦合馈线、等功分功分器、吸收电阻、微波介质基材和射频监测口。微带贴片天线阵列单元可采用任意贴片形式，阵列可采用任意阵列排布方式；吸收电阻连接于耦合馈线的一端，另一端通过等功分功分器将耦合馈线级联；耦合馈线长度可根据实际设计需求，覆盖任意微带贴片天线阵列单元个数；微带贴片天线阵列、耦合馈线和等功分功分器均印刷于单层微波介质基材上。本发明专利技术将微带贴片天线阵列和监测模块集成为一体，可减少设备量和电缆数量，较传统采用多层层压或多层穿板互联技术实现的监测模块，易于加工和实现，具有成本低，可靠性高，集成度高，便于制造和装配的特点。

Monitoring Device in Unit Level of Active Phased Array Antenna

【技术实现步骤摘要】
有源相控阵天线单元级内监测装置
本专利技术涉及一种有源相控阵天线单元级内监测装置。
技术介绍
有源相控阵天线由成千上万个辐射单元组成，通过控制各个辐射单元的幅度相位关系来形成所需要的波束形状和指向。有源相控阵天线工作时，由于T/R组件工况变化，导致阵面辐射单元通道幅度相位变化，从而影响相控阵天线的性能，因此须实时对每个天线单元的幅相进行准确的监测、修正和补偿，以保证有源相控阵天线性能。由此，高性能监测系统是高性能有源相控阵天线的必须设备，良好的监测系统对缩短有源相控阵天线的调试周期、提高有源相控阵天线电气性能起着非常重要的作用。经典的监测方法可按监测信号馈入的位置分为：内监测和外监测。从校准原理上看，“外监测”受外部环境影响较大，实际工作环境中使用时，校准精度相对较低；而“内监测”通常是在阵列内部设置监测设备对有源相控阵天线进行实时监控，常用的监测设备有开关矩阵、监测网络等。“内监测”技术成熟、性能相对稳定，适合实际工作环境的使用，但是目前所采用的“内监测”方法硬件的设备量普遍较大，成本高，同时还需要使用大量的电缆，使得有源相控阵天线内空间布局紧张。而且传统设计的内监测模块常采用层压技术或多层互联技术，具有加工精度高，实现工艺难，成本高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种有源相控阵天线单元级内监测装置。为解决上述问题，本专利技术提供一种有源相控阵天线单元级内监测装置，包括：单层微波介质基材、吸收电阻、射频监测口，印刷于所述单层微波介质基材上的微带贴片天线阵列、耦合馈线和等功分功分器，其中，所述微带贴片天线阵列分为N个微带贴片天线阵列单元组，每个微带贴片天线阵列单元组由多个微带贴片天线阵列单元按预设间隔排布而成，其中，N为正整数；N条耦合馈线，其中，各条耦合馈线分别水平贯穿于对应的一个微带贴片天线阵列单元组中的各个微带贴片天线阵列单元中，各条耦合馈线并与对应的一个微带贴片天线阵列单元组中的各个微带贴片天线阵列单元间隔第一预设距离；分别与N条耦合馈线的一端级连的等功分功分器，N条耦合馈线的另一端连接有吸收电阻；所述等功分功分器上设置有射频监测口。进一步的，在上述有源相控阵天线单元级内监测装置中，所述微带贴片天线阵列中的微带贴片天线阵列单元的排布方式包括三角阵排布或矩形阵排布。进一步的，在上述有源相控阵天线单元级内监测装置中，所述微带贴片天线阵列单元采用包括矩形微带贴片、圆形微带贴片或异形微带贴片的天线单元形式。进一步的，在上述有源相控阵天线单元级内监测装置中，所述耦合馈线包括50Ω或100Ω阻值的耦合馈线。进一步的，在上述有源相控阵天线单元级内监测装置中，所述吸收电阻为与所述耦合馈线相匹配阻值的表贴电阻。进一步的，在上述有源相控阵天线单元级内监测装置中，所述射频监测口的阻值为50Ω，射频接插件采用盲插件。进一步的，在上述有源相控阵天线单元级内监测装置中，所述等功分功分器包括2等功分的功分器、4等功分的功分器或8等功分的功分器中的一种或任意组合。与现有技术相比，本专利技术提出了一种应用于有源相控阵雷达单元级内监测系统的监测装置，包括：微带贴片天线阵列、耦合馈线、等功分功分器、吸收电阻、微波介质基材和射频监测口。所述的微带贴片天线阵列单元可采用任意贴片形式，阵列可采用任意阵列排布方式；所述的吸收电阻连接于所述耦合馈线的一端，另一端通过所述的等功分功分器将所述的耦合馈线级联；所述的耦合馈线长度可根据实际设计需求，覆盖任意微带贴片天线阵列单元个数；所述的微带贴片天线阵列、所述的耦合馈线和所述的等功分功分器均印刷于单层微波介质基材上。本专利技术将微带贴片天线阵列和监测模块集成为一体，可减少设备量和电缆数量，较传统采用多层层压或多层穿板互联技术实现的监测模块，易于加工和实现，具有成本低，可靠性高，集成度高，便于制造和装配的特点。附图说明图1是本专利技术一实施例的8×2阵面规模监测模块示意图；图2是本专利技术一实施例的16×2阵面规模监测模块示意图；图3是本专利技术一实施例的8×8阵面规模监测模块示意图；图4是本专利技术一实施例的射频监测口的驻波曲线图；图5是本专利技术一实施例的8×2监测模块各个端口监测曲线示意图图6是本专利技术一实施例的增加监测模块后阵中单元方向图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术提供一种有源相控阵天线单元级内监测装置，包括：单层微波介质基材6、吸收电阻3、射频监测口5，印刷于所述单层微波介质基材6上的微带贴片天线阵列、耦合馈线2和等功分功分器4，其中，所述微带贴片天线阵列分为N个微带贴片天线阵列单元组，每个微带贴片天线阵列单元组由多个微带贴片天线阵列单元1按预设间隔排布而成，其中，N为正整数；N条耦合馈线2，其中，各条耦合馈线2分别水平贯穿于对应的一个微带贴片天线阵列单元组中的各个微带贴片天线阵列单元1中，各条耦合馈线2并与对应的一个微带贴片天线阵列单元组中的各个微带贴片天线阵列单元1间隔第一预设距离；在此，耦合馈线2与微带贴片天线单元1的第一预设距离d决定了监测能量的大小，距离越近，能量越大；距离越远，能量越小；根据本专利技术的一个实施例，每根耦合馈线2水平贯穿于一个微带贴片天线阵列组中，每根耦合馈线的长度覆盖8个微带贴片天线阵列单元1，从每个微带贴片天线阵列单元1上获取的监测能量大小为-30dB；分别与N条耦合馈线2的一端级连的等功分功分器4，N条耦合馈线2的另一端连接有吸收电阻3；所述等功分功分器4上设置有射频监测口5。本专利技术的有源相控阵天线单元级内监测装置一实施例中，所述微带贴片天线阵列中的微带贴片天线阵列单元的排布方式包括三角阵排布或矩形阵排布，且阵面规模不受限制。根据本专利技术的一个实施例，所述微带贴片天线阵列中的微带贴片天线阵列单元采用三角阵排布形式，微带贴片天线阵列单元天线采用矩形贴片形式。本专利技术的有源相控阵天线单元级内监测装置一实施例中，所述微带贴片天线阵列单元1采用包括矩形微带贴片、圆形微带贴片或异形微带贴片的天线单元形式。本专利技术的有源相控阵天线单元级内监测装置一实施例中，所述的耦合馈线2包括50Ω或100Ω或任意阻值的馈线，耦合馈线2的长度可根据实际设计需求覆盖任意微带贴片天线阵列单元1的个数。本专利技术的有源相控阵天线单元级内监测装置一实施例中，所述吸收电阻3为与所述耦合馈线2相匹配阻值的表贴电阻。根据本专利技术的一个实施例，所述耦合馈线2采用50Ω馈线，所述的吸收电阻采用50Ω表贴电阻，端接于所述的50Ω耦合馈线的终端。本专利技术的有源相控阵天线单元级内监测装置一实施例中，所述等功分功分器4可根据实际应用设计需求，设计任意端口数的等功分功分器4，与所述的耦合馈线2阻抗匹配，实现级联。根据本专利技术的一个实施例，采用2等分功分器将两行的50Ω耦合馈线级联。根据本专利技术的一个实施例，所述射频监测口5的阻值为50Ω，射频接插件采用盲插件。本专利技术的有源相控阵天线单元级内监测装置一实施例中，所述微带贴片天线阵列单元1、耦合馈线2和等功分功分器4均印刷于单层微波介质基材上。微波介质基材根据实际需求，可选用任意介电常数的微波介质基材。本专利技术提出了一种应用于有源相控阵雷达单元级内监测系统的监测装置，包括：微带贴片天线阵列、耦合馈线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有源相控阵天线单元级内监测装置，其特征在于，包括：单层微波介质基材、吸收电阻、射频监测口，印刷于所述单层微波介质基材上的微带贴片天线阵列、耦合馈线和等功分功分器，其中，所述微带贴片天线阵列分为N个微带贴片天线阵列单元组，每个微带贴片天线阵列单元组由多个微带贴片天线阵列单元按预设间隔排布而成，其中，N为正整数；N条耦合馈线，其中，各条耦合馈线分别水平贯穿于对应的一个微带贴片天线阵列单元组中的各个微带贴片天线阵列单元中，各条耦合馈线并与对应的一个微带贴片天线阵列单元组中的各个微带贴片天线阵列单元间隔第一预设距离；分别与N条耦合馈线的一端级连的等功分功分器，N条耦合馈线的另一端连接有吸收电阻；所述等功分功分器上设置有射频监测口。

【技术特征摘要】
1.一种有源相控阵天线单元级内监测装置，其特征在于，包括：单层微波介质基材、吸收电阻、射频监测口，印刷于所述单层微波介质基材上的微带贴片天线阵列、耦合馈线和等功分功分器，其中，所述微带贴片天线阵列分为N个微带贴片天线阵列单元组，每个微带贴片天线阵列单元组由多个微带贴片天线阵列单元按预设间隔排布而成，其中，N为正整数；N条耦合馈线，其中，各条耦合馈线分别水平贯穿于对应的一个微带贴片天线阵列单元组中的各个微带贴片天线阵列单元中，各条耦合馈线并与对应的一个微带贴片天线阵列单元组中的各个微带贴片天线阵列单元间隔第一预设距离；分别与N条耦合馈线的一端级连的等功分功分器，N条耦合馈线的另一端连接有吸收电阻；所述等功分功分器上设置有射频监测口。2.如权利要求1所述的有源相控阵天线单元级内监测装置，其特征在于，所述微带贴片天线阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽娴，张继浩，印倩，荣志鹏，
申请(专利权)人：上海航天电子通讯设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31