一种具有过渡阵面结构的二维天线阵面及设计方法技术

本发明专利技术公开了一种具有过渡阵面结构的二维天线阵面及设计方法，属于低散射天线工程领域，在二维天线阵面设有过渡阵面结构，所述过渡阵面结构根据具体需求形成过渡边缘，以过渡边缘的斜边延长感应电流在空域内的过渡长度，减小感应电荷在安装边缘的密度。本发明专利技术解决了二维天线阵面安装边界处由于感应电荷积累构成的散射源问题，该过渡阵面结构可根据具体需求形成锥形金属化过渡边缘，以此斜边延长感应电流在空域内的过渡长度，减小感应电荷在安装边缘的密度，降低二维天线阵面安装边缘对整个天线孔径低散射性能的影响，提高二维天线阵面的低散射性能。的低散射性能。的低散射性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有过渡阵面结构的二维天线阵面及设计方法


[0001]本专利技术涉及低散射天线工程领域，更为具体的，涉及一种具有过渡阵面结构的二维天线阵面及设计方法。

技术介绍

[0002]平台低散射技术的发展对机载天线孔径的低散射性能提出了越来越高的要求。采用二维天线阵面是实现孔径低散射的重要途径，也是天线技术发展的方向。二维天线阵面，特别是非平面形式的二维天线阵面能兼顾气动、覆盖空域及低散射性能要求，将天线结构散射最大化降低。尽管二维天线阵面可以实现与安装平台外形的一致，但现阶段也仅实现了外形的一致，经过入射场激励的感应电流分布仍会被天线所扰动，在天线与平台的安装边界处形成感应电荷积累，构成散射源，影响整体的低散射性能。
[0003]二维天线阵面现阶段的工作多集中于天线方向图综合和天线阵元设计。天线阵列布局，特别是阵列布局对天线阵低散射性能的影响较少被关注。现阶段的二维天线阵面安装方案采用矩形的安装接口，连接边界的投影法向在机头范围，容易形成较强的反射。2008年度刊登于解放军理工大学学报“X波段柱面共形基片集成波导纵向缝隙天线阵的实验”提出了一款X波段柱面的SIW纵向缝隙谐振天线阵，另外2013年度刊登于电子工程信息的“基于某导弹平台的共形天线阵设计”根据电性能要求对导弹平台的二维天线阵面进行设计，但以上两种天线阵均采用矩形投影的阵列安装形式，没有考虑边缘感应电流的渐变和过渡，这会在天线与平台的安装边界处形成感应电荷积累，构成散射源，影响整体低散射性能。
[0004]为充分发挥二维天线阵面低散射性能，解决天线阵面边缘感应电荷积累所形成的散射源问题，本专利技术提出一种用于二维天线阵面的低散射过渡阵面解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有过渡阵面结构的二维天线阵面及设计方法，解决了背景中提出的问题。
[0006]本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
[0007]一种具有过渡阵面结构的二维天线阵面，在二维天线阵面设有过渡阵面结构，所述过渡阵面结构根据具体需求形成过渡边缘，以过渡边缘的斜边延长感应电流在空域内的过渡长度，减小感应电荷在安装边缘的密度。
[0008]进一步地，所述过渡边缘包括锥形金属化过渡边缘，所述过渡阵面结构包括第一过渡阵面、第二过渡阵面；第一过渡阵面包括第一锥形过渡结构、第二前端锥形过渡结构和用于构建第一过渡阵面的天线元；第二过渡阵面包括第三锥形过渡结构和用于构建第二过渡阵面的天线元。
[0009]进一步地，所述第一锥形过渡结构的外形为三角形，所述第二锥形过渡结构的外形为三角形。
[0010]进一步地，所述第三锥形过渡结构的外形为三角形。
[0011]进一步地，所述二维天线阵面包括任意形状天线单元所组成的二维天线阵面。
[0012]进一步地，所述第一过渡阵面位于安装平台行进方向的前向，所述第二过渡阵面位于安装平台行进方向的后向。
[0013]一种具有过渡阵面结构的二维天线阵面的设计方法，包括步骤：对二维天线阵面边缘做斜角化边缘处理，通过斜角化边缘延长感应电流在空域内的过渡长度，以此形成二维天线阵面的过渡阵面结构。
[0014]进一步地，所述斜角化边缘处理形成锥形过渡边缘，所述过渡阵面结构包括第一过渡阵面、第二过渡阵面。
[0015]进一步地，第一锥形过渡结构的外形为三角形时，有B1、B3两个特征尺寸，第二锥形过渡结构的外形为三角形时，有B2、B3两个特征尺寸；在满足B1加B2等于原二维天线阵面的宽度的条件下，B1、B2、B3根据具体需要各自选择大于等于零的任意数值。
[0016]进一步地，第三锥形过渡结构的外形为三角形时，有A1、A2、A3三个特征尺寸，在满足A1加A2等于原二维天线阵面宽度的条件下，A1、A2、A3根据具体需要各自选择大于等于零的任意数值。
[0017]本专利技术的有益效果包括：
[0018]本专利技术实施例解决了二维天线阵面安装边界处由于感应电荷积累构成的散射源问题，该过渡阵面结构可根据具体需求形成锥形金属化过渡边缘，以此斜边延长感应电流在空域内的过渡长度，减小感应电荷在安装边缘的密度，降低二维天线阵面安装边缘对整个天线孔径低散射性能的影响，提高二维天线阵面的低散射性能。
[0019]本专利技术实施例提出的二维天线阵面的低散射过渡阵面，相对传统形式的二维天线阵面，其优势主要体现在不影响天线阵电性能的基础上，天线阵的低散射性能更好。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为传统的二维天线阵面形式；
[0022]图2为增加过渡阵面的二维天线阵面形式示意图；
[0023]图3为传统的二维非平面天线阵面形式；
[0024]图4为具有过渡阵面结构的非平面二维天线阵面；
[0025]图5为VV极化测试对比；
[0026]图6为HH极化测试对比；
[0027]图7为加过渡阵面后的平面天线阵面；
[0028]图8为加过渡阵面后的非平面天线阵面。
具体实施方式
[0029]本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步
骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
[0030]二维天线阵面安装于装备平台，经过入射场激励的感应电流分布会被天线阵面所扰动，在天线阵面边缘处形成感应电荷积累，构成散射源，影响整体的低散射性能。针对以上问题，本专利技术实施例旨在提高二维天线阵面低散射性能，不影响天线电性能的前提下，充分发挥二维天线阵面在低散射性能方面的优势。
[0031]图1为传统的二维天线阵面多采用矩形布阵，为解决传统的二维天线阵面天线边缘感应电荷积累形成散射源的问题，本专利技术实施例在具体应用过程中，提出一种用于二维天线阵面的低散射过渡阵面设计方法，对天线阵面边缘做斜角化边缘处理，通过斜角化边缘延长感应电流在空域内的过渡长度，以此形成天线阵的过渡阵面，如图2所示。采用上述方法设计得到的二维天线阵面的过渡阵面结构，包括如下设计要素：
[0032]整个过渡阵面结构分前端过渡阵面和后端过渡阵面，其中过渡阵面的前端和后端由安装平台的行进方向确定，前端过渡阵面位于安装平台行进方向的前向，后端过渡阵面位于安装平台行进方向的后向。
[0033]后端过渡阵面由后端锥形过渡结构和用于构建过渡阵面的天线元两个组成部分，这两个部分组合维持了原二维天线阵面的矩形轮廓。
[0034]后端锥形过渡结构外形为三角形，有A1、A2、A3三个特征尺寸，满足A1加A2等于原二维天线阵面宽度的条件下，A1、A2、A3可根据具体需要各自选择大于等于零的任意数值。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有过渡阵面结构的二维天线阵面，其特征在于，在二维天线阵面设有过渡阵面结构，所述过渡阵面结构根据具体需求形成过渡边缘，以过渡边缘的斜边延长感应电流在空域内的过渡长度，减小感应电荷在安装边缘的密度。2.根据权利要求1所述的具有过渡阵面结构的二维天线阵面，其特征在于，所述过渡边缘包括锥形金属化过渡边缘，所述过渡阵面结构包括第一过渡阵面、第二过渡阵面；第一过渡阵面包括第一锥形过渡结构、第二前端锥形过渡结构和用于构建第一过渡阵面的天线元；第二过渡阵面包括第三锥形过渡结构和用于构建第二过渡阵面的天线元。3.根据权利要求2所述的具有过渡阵面结构的二维天线阵面，其特征在于，所述第一锥形过渡结构的外形为三角形，所述第二锥形过渡结构的外形为三角形。4.根据权利要求2所述的具有过渡阵面结构的二维天线阵面，其特征在于，所述第三锥形过渡结构的外形为三角形。5.根据权利要求1～4任一项所述的具有过渡阵面结构的二维天线阵面，其特征在于，所述二维天线阵面包括任意形状天线单元所组成的二维天线阵面。6.根据权利要求2所述的具有过渡阵面结构的二维天线阵面，其特征在于，其特征在于，所述第一过渡阵面位于安...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，徐利明，全旭林，万养涛，周雅惠，李鹏，李培，杨培刚，薛金阳，卓越，侯伶利，林鑫超，郭兰维，宋缘，张怡，冯志新，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：