一种双脊喇叭天线制造技术

本发明专利技术提出了一种双脊喇叭天线，包括馈电波导；喇叭外壁，为平行的两对外壁，与所述馈电波导构成开口波导结构；双脊喇叭，包括喇叭上脊与喇叭下脊，所述喇叭上脊与所述喇叭下脊分别固定于所述喇叭外壁的相对的两条边的内壁上，并与所述馈电波导连接；馈电探针，一端插入所述馈电波导预留的通孔并与所述馈电波导相连接，并与所述馈电波导的阻抗匹配。本发明专利技术提出的双脊喇叭天线可以通过对喇叭外壁尺寸的调整，可以改变双脊喇叭天线的截止频率和带外抑制度，以此满足不同带外抑制需求。以此满足不同带外抑制需求。以此满足不同带外抑制需求。

【技术实现步骤摘要】
一种双脊喇叭天线


[0001]本专利技术涉及天线
，尤其涉及一种双脊喇叭天线。

技术介绍

[0002]在信息化条件下，大型武器作战平台电子装备装载密集，电磁频谱覆盖极宽，使得电磁环境复杂，电磁兼容问题突出。尤其对于频率相近的雷达，雷达之间空间耦合强，相互之间会产生耦合干扰，导致雷达性能下降甚至功能失常。为了解决各雷达系统间的电磁兼容问题，要求相控阵雷达天线在保证宽频带工作的同时具备较强的带外抑制特性。
[0003]根据雷达接收状态传输机理分析可知，抑制带外干扰的方法可以总结为两大类：一是在天线后端增加滤波器或滤波电路，直接滤掉带外干扰信号；二是在天线前端增加频率选择结构，利用频率选择结构的空间滤波特性滤掉带外干扰信号。
[0004]双脊喇叭天线由于具有比同频段普通喇叭天线更小的尺寸、更宽的阻抗带宽、更高的增益和更稳定的方向性等优点，广泛应用于相控阵雷达天线设计中。但同时也因为其不具备滤波功能，所以容易对同作战平台频率相近的其它雷达产生干扰。
[0005]根据上述抑制带外干扰的方法可知，双脊喇叭天线可通过以下三种技术途径实现滤波功能：
[0006]方法一：在天线与T/R组件之间的馈线线路上增加腔体滤波器，天线与腔体滤波器的输入端口相连，腔体滤波器的输出端口与T/R组件相连，当有带外干扰信号通过天线时，先通过腔体滤波器滤掉带外干扰信号，然后再进入T/R组件前端，保证雷达不受带外信号干扰；
[0007]方法二：在T/R组件低噪放芯片设计时集成LC滤波电路，将LC滤波电路放置于低噪声放大器之前，当有带外干扰信号通过天线进入T/R组件前端时即可实现一定的抑制作用；
[0008]方法三：采用频选天线罩替代常规天线罩，通过对频选天线罩进行特殊设计，实现对工作带内信号的良好透波特性，而对带外干扰信号具有较强的抑制作用。
[0009]采用方法一，在天线与T/R组件之间的馈线线路上增加腔体滤波器，由于腔体滤波器体积较大，会使双脊喇叭天线失去小尺寸优势。
[0010]采用方法二，在T/R组件低噪放芯片设计时集成LC滤波电路，则会引入较大插损，而且由于低噪放芯片采用的是GaAs工艺，在该工艺下的滤波器带外抑制能力非常有限。此外，无论是腔体滤波器还是LC滤波电路，一方面都会导致噪声系数恶化，另一方面，对于具有成百上千甚至数万个天线单元的大型有源相控阵来说，都会造成相控阵研制成本大大增加。
[0011]采用方法三，用频选天线罩替代常规天线罩，天线在宽角扫描时损耗会急剧增加，从而造成天线阵面扫描性能下降，相控阵的宽角扫描能力减弱，失去相控阵大角度扫描的优势。
[0012]由此可见，现有技术中，双脊喇叭天线本身不具备滤波功能，并且如果采用现有方式外置组件使其具备滤波功能，又会带来更多的技术问题。

技术实现思路

[0013]本专利技术要解决的技术问题是目前双脊喇叭天线本身不具备滤波功能，有鉴于此，本专利技术提供一种可以实现滤波功能的双脊喇叭天线。
[0014]本专利技术采用的技术方案是，所述双脊喇叭天线，包括：馈电波导；喇叭外壁，为平行的两对外壁，与所述馈电波导构成开口波导结构；双脊喇叭，包括喇叭上脊与喇叭下脊，所述喇叭上脊与所述喇叭下脊分别固定于所述喇叭外壁的相对的两条边的内壁上，并与所述馈电波导连接；馈电探针，一端插入所述馈电波导预留的通孔并与所述馈电波导相连接，并与所述馈电波导的阻抗匹配。
[0015]在一个实施方式中，所述喇叭外壁包括相对平行的两条宽边和两条窄边，其中，所述宽边的厚度大于所述窄边的厚度；所述喇叭上脊与所述喇叭下脊分别固定于两条所述宽边的内壁上。
[0016]在一个实施方式中，所述馈电波导与所述双脊天线在与所述宽边平行的方向上长度相同。
[0017]在一个实施方式中，所述馈电波导包括：波导上脊，与所述喇叭上脊相连接；波导下脊，与所述喇叭下脊相连接，并与所述波导上脊之间存在间隙；短路板；布置于所述波导上脊以及所述波导下脊远离所述双脊天线的一侧，与所述波导下脊之间存在间隙，并且其上与所述波导下脊具有对应相接的通孔。
[0018]在一个实施方式中，所述馈电探针包括：内导体，外导体以及绝缘层；所述外导体包围在一部分所述内导体的外部，与所述短路板相连接；外部没有所述外导体的另一部分所述内导体外部包围有所述绝缘层，所述内导体以及绝缘层通过所述通孔穿过所述短路板并插入所述波导下脊，并且所述内导体不与所述波导下脊连接。
[0019]在一个实施方式中，所述喇叭上脊与所述喇叭下脊为不对称结构。
[0020]在一个实施方式中，所述喇叭上脊包括四级台阶结构，所述喇叭下脊包括两级台阶结构。
[0021]在一个实施方式中，所述馈电探针为阻抗50Ω的同轴探针。
[0022]在一个实施方式中，所述双脊喇叭与所述喇叭外壁所用材料包括铝。
[0023]在一个实施方式中，所述双脊喇叭天线的工作频带为Ku波段。
[0024]采用上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：
[0025]本专利技术所述的双脊喇叭天线，集成辐射功能与滤波功能于一身，实现高集成化、小型化、低损耗设计。通过设计馈电波导和双脊喇叭的相关参数，可调节工作频带，改变辐射特性；通过调节喇叭外壁的高度和宽边尺寸，可以满足不同带外抑制需求。
附图说明
[0026]图1为根据本专利技术实施例的双脊喇叭天线组成结构示意图；
[0027]图2为根据本专利技术实施例的双脊喇叭天线的截面结构示意图；
[0028]图3为根据本专利技术实施例的另一个双脊喇叭天线的截面结构示意图；
[0029]图4为根据本专利技术实施例的双脊喇叭天线的底部截面结构示意图；
[0030]图5为本专利技术实施例的双脊喇叭天线的电压驻波比仿真结果示意图；
[0031]图6为本专利技术实施例的双脊喇叭天线的传输系数仿真结果示意图；
[0032]图7为本专利技术实施例的双脊喇叭天线在低频点的E面(Phi＝90)/H面(Phi＝0)辐射方向图仿真结果示意图；
[0033]图8为本专利技术实施例的双脊喇叭天线在中频点的E面(Phi＝90)/H面(Phi＝0)辐射方向图仿真结果示意图；
[0034]图9为本专利技术实施例的双脊喇叭天线在高频点的E面(Phi＝90)/H面(Phi＝0)辐射方向图仿真结果示意图。
[0035]附图标记：
[0036]馈电探针1，内导体11，外导体12，绝缘层13；
[0037]馈电波导2，波导上脊21，波导下脊22，短路板23；
[0038]双脊喇叭3，喇叭上脊31，喇叭下脊32；
[0039]喇叭外壁4。
具体实施方式
[0040]为更进一步阐述本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术进行详细说明如后。
[0041]本专利技术第一实施例，本实施例介绍一种双脊喇叭天线，如图1所示，包括以下组成部分：馈电探针1，馈电波导2，双脊喇叭3，喇叭外壁4。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双脊喇叭天线，其特征在于，包括：馈电波导；喇叭外壁，为平行的两对外壁，与所述馈电波导构成开口波导结构；双脊喇叭，包括喇叭上脊与喇叭下脊，所述喇叭上脊与所述喇叭下脊分别固定于所述喇叭外壁的相对的两条边的内壁上，并与所述馈电波导连接；馈电探针，一端插入所述馈电波导预留的通孔并与所述馈电波导相连接，并与所述馈电波导的阻抗匹配。2.根据权利要求1所述的双脊喇叭天线，其特征在于，所述喇叭外壁包括相对平行的两条宽边和两条窄边，其中，所述宽边的厚度大于所述窄边的厚度；所述喇叭上脊与所述喇叭下脊分别固定于两条所述宽边的内壁上。3.根据权利要求2所述的双脊喇叭天线，其特征在于，所述馈电波导与所述双脊喇叭在与所述宽边平行的方向上长度相同。4.根据权利要求1所述的双脊喇叭天线，其特征在于，所述馈电波导包括：波导上脊，与所述喇叭上脊相连接；波导下脊，与所述喇叭下脊相连接，并与所述波导上脊之间存在间隙；短路板；布置于所述波导上脊以及所述波导下脊远离所述双脊喇叭的一侧，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛宇，吕苗，倪涛，万涛，李宝洋，陈官韬，王刚，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：