一种集成U型槽的宽带vivaldi天线制造技术

本发明专利技术公开了一种集成U型槽的宽带vivaldi天线。该天线包括vivaldi天线单元和印制U型槽，vivaldi天线单元包括从上至下逐层设置的第一微波基片、第一天线辐射面、第二微波基片、馈电电路、第三微波基片、第二天线辐射面、第三微波基片，第一天线辐射面印制在第二微波基片的上表面，馈电电路设置于第二、三微波基片的中间，第二天线辐射面印制在第三微波基片的下表面。印制U型槽由半圆形金属柱、下壁、上壁构成，上壁、下壁分别通过PCB工艺印制在第一微波基片的上表面、第三微波基片的下表面，上壁与下壁之间通过一组印制在vivaldi天线单元侧壁上的半圆形金属柱连接。本发明专利技术加工精度高，且天线工作频率可以扩展。

【技术实现步骤摘要】
一种集成U型槽的宽带vivaldi天线
本专利技术属于电子对抗或雷达
特别是一种集成U型槽的宽带vivaldi天线。
技术介绍
vivaldi天线是一种主要用于电子对抗系统和雷达系统的宽带天线，其具有宽带、宽波束、易于阵列集成等优点。随着电子技术的不断发展，为满足不同功能的电子设备对天线的需求，要求天线孔径具有超宽的工作带宽、同时能够实现天线方向图的灵活改变。传统加载U型槽的vivaldi天线为两层基片压接结构，其加载的U型槽为机械加工制作而成，U型槽与vivaldi天线单元为两个独立部分，需要通过焊接将两者连接。当天线工作频率在X及更高频段时，天线单元和U型槽的尺寸均较小，天线单元与U型槽的装配精度难以控制，同时高频微波基片的质地偏软，装配时容易造成天线单元受损，装配难度高。专利技术目的本专利技术的目的在于提供一种装配精度高、简便易行、便于组成宽带阵列使用、应用领域广泛的集成U型槽的宽带vivaldi天线，天线工作频率覆盖S、C、X、Ku频段。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种集成U型槽的宽带vivaldi天线，包括vivaldi天线单元和印制U型槽，所述vivaldi天线单元包括天线辐射面、微波基片、馈电电路；所述天线辐射面印制在微波基片内部；印制U型槽的上、下壁分别采用PCB工艺印制在微波基片的外侧上、下表面，印制U型槽的侧壁为一组半圆形金属柱，半圆形金属柱同样采用PCB工艺加工而成。进一步地，所述vivaldi天线单元包括从上至下逐层设置的第一微波基片、第一天线辐射面、第二微波基片、馈电电路、第三微波基片、第二天线辐射面、第三微波基片，所述第一天线辐射面印制在第二微波基片的上表面，所述馈电电路设置于第二微波基片和第三微波基片的中间，所述第二天线辐射面印制在第三微波基片的下表面。进一步地，由半圆形金属柱、下壁、上壁构成印制U型槽，上壁通过PCB工艺印制在第一微波基片的上表面，下壁通过PCB工艺印制在第三微波基片的下表面，所述上壁与下壁之间通过一组印制在vivaldi天线单元侧壁上的半圆形金属柱连接。进一步地，所述第一微波基片为介电常数2.2，厚度0.127mm的复合介质材料。进一步地，所述第二微波基片、第三微波基片均为介电常数2.2，厚度0.787mm的复合介质材料。进一步地，该天线为频率覆盖S、C、X、Ku频段的宽带宽波束天线形式，天线波束满足覆盖±45°的空域，天线为线极化形式。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)将U型槽通过印制工艺与vivaldi天线单元集成在一起，不再需要U型槽与天线单元的焊接装配过程，便于天线组成宽带阵列使用；(2)同时PCB工艺的加工精度高，集成U型槽的宽带vivaldi天线工作频率可以向更高的频段扩展；(3)用作宽带天线阵列的单元时，通过调节U型槽的结构改变天线单元之间互耦特性，实现天线阵列超宽带工作；(4)天线工作频率覆盖S、C、X、Ku频段，可灵活应用于多种电子系统。附图说明图1是本专利技术集成U型槽的宽带vivaldi天线的结构示意图。图2是本专利技术集成U型槽的宽带vivaldi天线中印制U型槽的结构示意图。具体实施方式本专利技术涉及一种频率覆盖S、C、X、Ku频段的宽带宽波束天线形式，天线波束满足覆盖±45°的空域，天线为线极化形式。将印制U型槽通过PCB工艺与传统vivaldi天线单元集成在一起，调节U型槽的结构可改变天线单元的性能，实现天线超宽带工作，印制U型槽与普通机械加工的金属U型槽相比，加工精度高，天线工作频率可以向更高的频段扩展，具体实施方案如下：本专利技术一种集成U型槽的宽带vivaldi天线，包括vivaldi天线单元和印制U型槽，所述vivaldi天线单元包括天线辐射面、微波基片、馈电电路；所述天线辐射面印制在微波基片内部；印制U型槽的上、下壁分别采用PCB工艺印制在微波基片的外侧上、下表面，印制U型槽的侧壁为一组半圆形金属柱，半圆形金属柱同样采用PCB工艺加工而成。进一步地，所述vivaldi天线单元包括从上至下逐层设置的第一微波基片1、第一天线辐射面2、第二微波基片3、馈电电路4、第三微波基片5、第二天线辐射面6、第三微波基片7，所述第一天线辐射面2印制在第二微波基片3的上表面，所述馈电电路4设置于第二微波基片3和第三微波基片5的中间，所述第二天线辐射面6印制在第三微波基片5的下表面。进一步地，由半圆形金属柱9、下壁10、上壁11构成印制U型槽8，上壁11通过PCB工艺印制在第一微波基片1的上表面，下壁10通过PCB工艺印制在第三微波基片7的下表面，所述上壁11与下壁10之间通过一组印制在vivaldi天线单元侧壁上的半圆形金属柱9连接。进一步地，所述第一微波基片1为介电常数2.2，厚度0.127mm的复合介质材料。进一步地，所述第二微波基片3、第三微波基片5均为介电常数2.2，厚度0.787mm的复合介质材料。进一步地，该天线为频率覆盖S、C、X、Ku频段的宽带宽波束天线形式，天线波束满足覆盖±45°的空域，天线为线极化形式。下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例本实施例一种集成U型槽的宽带vivaldi天线，由天线辐射面、印制U形槽、四层压接微波基片、天线馈电电路组成。所述天线辐射面印制在中间两层微波基片的上下外表面。所述印制U型槽印制在外层微波基片的上下表面及天线基片的两侧，并包裹住整个天线的两边侧壁。所述四层压接微波基片为天线的主体，所有电路均印制在微波基片表面。所述馈电电路印制在中间两层微波基片的内侧表面，为天线辐射面提供激励信号。结合图1～图2，本专利技术的集成U型槽的宽带vivaldi天线由微波基片1、天线辐射面2、微波基片3、馈电电路4、微波基片5、天线辐射面6、微波基片7、印制U型槽8组成。所述微波基片1为介电常数2.2的复合介质材料,厚度0.127mm，印制U形槽8的上壁11通过PCB工艺印制在微波基片1的上表面。所述天线辐射面2印制在微波基片3的上表面。所述微波基片3、微波基片5均为介电常数2.2，厚度0.787mm的复合介质材料。所述馈电电路4位于微波基片3和微波基片5的中间位置。所述天线辐射面6印制在微波基片5的下表面。印制U型槽8的下壁10通过PCB工艺印制在微波基片7的下表面。所述印制U型槽8的上壁11与下壁10之间通过一组印制在天线微波基片侧壁上的半圆形金属柱9连接。本专利技术集成U型槽的宽带vivaldi天线，用作宽带天线阵列的单元时，通过调节U型槽的结构改变天线单元之间互耦特性，实现天线阵列超宽带工作。通过PCB工艺制作，U型槽与天线辐射面集成在微波基片表面，与普通机械加工的金属U型槽相比，集成U型槽的精度高，且无需与天线进行焊接，便于天线组成宽带阵列使用。工作频率覆盖S、C、X、Ku频段，可灵活应用于多种电子系统。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成U型槽的宽带vivaldi天线，其特征在于，包括vivaldi天线单元和印制U型槽，所述vivaldi天线单元包括天线辐射面、微波基片、馈电电路；所述天线辐射面印制在微波基片内部；印制U型槽的上、下壁分别采用PCB工艺印制在微波基片的外侧上、下表面，印制U型槽的侧壁为一组半圆形金属柱，半圆形金属柱同样采用PCB工艺加工而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成U型槽的宽带vivaldi天线，其特征在于，包括vivaldi天线单元和印制U型槽，所述vivaldi天线单元包括天线辐射面、微波基片、馈电电路；所述天线辐射面印制在微波基片内部；印制U型槽的上、下壁分别采用PCB工艺印制在微波基片的外侧上、下表面，印制U型槽的侧壁为一组半圆形金属柱，半圆形金属柱同样采用PCB工艺加工而成。


2.根据权利要求1所述的集成U型槽的宽带vivaldi天线，其特征在于，所述vivaldi天线单元包括从上至下逐层设置的第一微波基片(1)、第一天线辐射面(2)、第二微波基片(3)、馈电电路(4)、第三微波基片(5)、第二天线辐射面(6)、第三微波基片(7)，所述第一天线辐射面(2)印制在第二微波基片(3)的上表面，所述馈电电路(4)设置于第二微波基片(3)和第三微波基片(5)的中间，所述第二天线辐射面(6)印制在第三微波基片(5)的下表面。


3.根据权利要求2所述的集成U型槽的宽带vivaldi...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔庆龙，许庆丰，王长胜，
申请(专利权)人：扬州船用电子仪器研究所中国船舶重工集团公司第七二三研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32