【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天线，尤其是一种siw单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线。
技术介绍
1、飞行器的遥外安系统为实现覆盖多频段多功能的测控通信，需在舱体上开多个天线窗口，除与飞行器整体轻量化的需求存在冲突外，对于飞行器天线布局与系统协调也具有一定困难。因此，对小型化、可与高速飞行器共形的耐高温天线研制成为趋势。单脉冲天线利用和差波束实现目标识别，仅使用单个脉冲的回波信号就能够获得目标的距离和角度信息。在现代雷达跟踪系统中，siw单脉冲缝隙阵列因其结构紧凑、低损耗和易于集成等优点，得到广泛应用。
2、多功能共口径热天馈融合设计技术将多个工作在不同频段、不同功能及类型的天线集成在一较小的天线窗口内，有效减少飞行器开窗数量并减小高温对馈电端口的影响。然而，小型化多波段共口径耐高温天线由于其安装结构的限制，如何提高多频道之间的隔离度，并在尺寸有限的天线辐射窗口情况下实现稳定辐射是急需破解难题。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种多频道隔离、稳定辐射的小尺寸siw单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线。
2、技术方案：本专利技术的siw单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，包括共用金属面的siw背腔单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构，且微带贴片结构尺寸大于siw背腔单脉冲缝隙阵列；siw背腔单脉冲缝隙阵列包括对称设置的辐射腔i和辐射腔ii以及相对设置的馈电腔i和馈电腔ii，其中：辐射腔i和辐射腔ii中的其中一个、馈电腔i、馈电腔ii、微带贴片结构均
3、具体的，所述siw背腔单脉冲缝隙阵列的辐射腔i和辐射腔ii处具有单脉冲缝隙阵列，其包括在远离微带贴片结构的金属面上的对称刻蚀的矩形缝隙。
4、具体的，所述矩形缝隙为12个，尺寸相等，按3行4列排列，所述辐射腔i包括位于一侧的2列矩形缝隙，所述辐射腔ii包括位于另一侧的2列矩形缝隙。
5、具体的，同列的所述矩形缝隙等距且发生偏移，其中，所述辐射腔i、以及辐射腔ii的中间行矩形缝隙分别向各自腔体中间方向偏移。
6、具体的，位于所述馈电腔ii边角且与馈电腔ii的同轴背馈端口位置对称处设置有扰动通孔，所述微带贴片结构在该扰动通孔处加载有金属微扰。
7、具体的，所述siw背腔单脉冲缝隙阵列上方设置有带有矩形镀铜孔的隔离层。
8、具体的，还包括防热天窗，所述siw背腔单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构均安装在防热天窗内。
9、具体的，所述防热天窗包括防热盖板、隔热层和金属底板，其中，隔热层设置在防热盖板和金属底板。
10、具体的，所述隔热层的底部设置有安装槽，所述siw背腔单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构均嵌入安装在隔热层的安装槽内。
11、具体的，所述隔热层位于防热天窗的中心位置。
12、有益效果：相对于现有技术，本专利技术具有如下优点：
13、(1)无需额外复杂馈电网络，工作在x波段的紧凑的siw腔背单脉冲缝隙阵列，与采用siw单脉冲缝隙阵列的结构替代共用的微带贴片，形成平面结构的紧凑型共享天线结构，工作在x波段和l波段，充分利用孔径面积，满足遥外安系统天线覆盖多频段多功能的测控通信需求；
14、(2)天线分别在模式te31、te41和tm010谐振，体积小、信道隔离度高；
15、(3)采用穿透微带贴片层的同轴线作为siw单脉冲缝隙阵列的馈电结构，抑制了电路中的信道互耦，同轴背馈的方式增加了信道隔离度；增加带有矩形镀铜孔的衬底隔离层，有效切断空间中的电磁波传回微带贴片层，进一步提高通道隔离度；
16、(4)在高温条件下仍稳定发挥作用，防热天窗的加入使天线能承受高速飞行器表面传导的高温，有效兼顾电性能和热性能的问题。
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1.一种SIW单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：包括共用金属面的SIW背腔单脉冲缝隙阵列(4)和微带贴片结构(5)，且微带贴片结构(5)尺寸大于SIW背腔单脉冲缝隙阵列(4)；SIW背腔单脉冲缝隙阵列(4)包括对称设置的辐射腔I和辐射腔II以及相对设置的馈电腔I和馈电腔II，其中：辐射腔I和辐射腔II中的其中一个、馈电腔I、馈电腔II、微带贴片结构(5)均采用同轴背馈(7)馈电，辐射腔的同轴背馈(7)连接微带贴片结构(5)的边缘激励模式TM010，馈电腔I的同轴背馈(7)激发模式TE31，馈电腔II的同轴背馈(7)激发模式TE41，馈电腔I和馈电腔II在模式TE31和TE41谐振。
2.根据权利要求1所述的SIW单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：所述SIW背腔单脉冲缝隙阵列(4)的辐射腔I和辐射腔II处具有单脉冲缝隙阵列，其包括在远离微带贴片结构(5)的金属面上的对称刻蚀的矩形缝隙。
3.根据权利要求2所述的SIW单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：所述矩形缝隙为12个，尺寸相等，按3行4列排列，所述辐射
4.根据权利要求3所述的SIW单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：同列的所述矩形缝隙等距且发生偏移，其中，所述辐射腔I、以及辐射腔II的中间行矩形缝隙分别向各自腔体中间方向偏移。
5.根据权利要求1所述的SIW单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：位于所述馈电腔II边角且与馈电腔II的同轴背馈(7)端口位置对称处设置有扰动通孔(8)，所述微带贴片结构(5)在该扰动通孔(8)处加载有金属微扰。
6.根据权利要求1所述的SIW单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：所述SIW背腔单脉冲缝隙阵列(4)上方设置有带有矩形镀铜孔(3)的隔离层。
7.根据权利要求1所述的SIW单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：还包括防热天窗，所述SIW背腔单脉冲缝隙阵列(4)和微带贴片结构(5)均安装在防热天窗内。
8.根据权利要求7所述的SIW单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：所述防热天窗包括防热盖板(101)、隔热层(102)和金属底板(10)，其中，隔热层(102)设置在防热盖板(101)和金属底板(10)。
9.根据权利要求8所述的SIW单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：所述隔热层(102)的底部设置有安装槽，所述SIW背腔单脉冲缝隙阵列(4)和微带贴片结构(5)均嵌入安装在隔热层(102)的安装槽内。
10.根据权利要求9所述的SIW单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：所述隔热层(102)位于防热天窗的中心位置。
...【技术特征摘要】
1.一种siw单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：包括共用金属面的siw背腔单脉冲缝隙阵列(4)和微带贴片结构(5)，且微带贴片结构(5)尺寸大于siw背腔单脉冲缝隙阵列(4)；siw背腔单脉冲缝隙阵列(4)包括对称设置的辐射腔i和辐射腔ii以及相对设置的馈电腔i和馈电腔ii，其中：辐射腔i和辐射腔ii中的其中一个、馈电腔i、馈电腔ii、微带贴片结构(5)均采用同轴背馈(7)馈电，辐射腔的同轴背馈(7)连接微带贴片结构(5)的边缘激励模式tm010，馈电腔i的同轴背馈(7)激发模式te31，馈电腔ii的同轴背馈(7)激发模式te41，馈电腔i和馈电腔ii在模式te31和te41谐振。
2.根据权利要求1所述的siw单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：所述siw背腔单脉冲缝隙阵列(4)的辐射腔i和辐射腔ii处具有单脉冲缝隙阵列，其包括在远离微带贴片结构(5)的金属面上的对称刻蚀的矩形缝隙。
3.根据权利要求2所述的siw单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：所述矩形缝隙为12个，尺寸相等，按3行4列排列，所述辐射腔i包括位于一侧的2列矩形缝隙，所述辐射腔ii包括位于另一侧的2列矩形缝隙。
4.根据权利要求3所述的siw单脉冲缝隙阵列和微带贴片结构的共享天线，其特征在于：同列的所述矩形缝隙等距且发生偏移，其中，所述辐射腔i、以及辐射腔ii的中间行...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷凤婷，刘箭言，孙楠，汪新杰，陶佳艺，邓宏伟，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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