基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线制造技术

一种基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线，其特征是它由若干块2米×2米子阵模块组成相控阵雷达天线阵面。本实用新型专利技术解决了大型雷达天线阵面设计、加工复杂的缺点，10米×10米的天线阵可通过若干2米×2米子阵模块的组合实现，雷达天线阵面安装、运输简单，可扩展性好。在雷达批生产过程中，产品质量易于控制，易于向产业化发展。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种雷达天线，尤其是一种风郭线雷达天线，具体地说是一种基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线。
技术介绍
目前，随着气象业务的发展，对风廓线雷达提出了更高要求。采用相控阵技术实现风廓线雷达成为发展趋势，而天线则是相控阵风廓线雷达的关键技术之一。采用垂直交叉双极化微带阵子单元组成的天线平面阵，风廓线雷达能获得良好的性能。 采用相控阵技术设计风廓线雷达天线阵面时，口径10米X 10米，由20 X 20共400个垂直交叉双极化微带天线单元组成。400个天线单元，按行、列分为20行和20列。行和列分别对应1:20馈线功分网络，共40个。天线单元和功分网络间，需通过800根馈线电缆连接，才能共同组成一个天线阵面。这种天线阵面由于尺寸较大，加工和运输都受到限制。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的相控阵风郭线雷达天线阵面尺寸大，加工和运输不便的问题，设计一种基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线。本技术的技术方案是一种基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线，其特征是它由若干块2米X2米子阵模块组成雷达天线阵面。本技术的基于相控阵技术的100平方米的风廓线雷达模块化天线由25块2米X2米子阵模块组成的10米X 10米雷达天线阵面。所述的子阵模块由16个垂直交叉双极化微带天线单元和8个一分四功分网络电气连接而成。所述的垂直交叉双极化微带天线单元为垂直交叉双极化微带印刷阵子，它通过螺钉安装于金属圆盘上，下方连接有2个N型接头。所述的风廓线雷达子阵模块采用钢结构反射面板框架，天线单元排列在反射面板上，并在每块反射面板上的单元阵子之间加入聚氨酯泡沫板，泡沫板粘贴在反射面板上，最后对整体进行包封，外层胶粘玻璃布，形成一个复合材料的夹层结构。本技术的有益效果(I)本技术大幅减少了阵面电缆数量。经组合后的阵面数量为25块，其中阵面馈线电缆数量从原来800根减少至200根。(2)本技术的互换性好。模块化天线子阵单元的尺寸完全一致，可根据需要更换子阵单兀。(3)本技术中的模块化天线，解决了大型雷达天线阵面设计、加工复杂的缺点，10米X 10米的天线阵可通过若干2米X 2米子阵模块的组合实现，雷达天线阵面安装、运输简单，可扩展性好。在雷达批生产过程中，产品质量易于控制，易于向产业化发展。附图说明图I是本技术的天线单元的结构示意图。图2是本技术的相控阵天线阵面结构示意图。图3是本技术的天线复合夹层结构示意图。图4是本技术的天线子阵馈线连接示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1-4所示。 一种基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线，当相控阵天线的面积为100平方米时，它可由25块2米X 2米子阵模块组成的10米X 10米雷达天线阵面，如图2所示。每个2米X2米子阵模块由16个垂直交叉双极化微带天线单元和8个一分四功分网络电气连接而成，如图4所示。每个垂直交叉双极化微带天线单元采用的是图I所示的垂直交叉双极化微带印刷阵子，它通过螺钉安装于金属圆盘上(常用的是铜质圆盘)，下方连接有2个N型接头，图I (a)是垂直交叉双极化微带印刷阵子的正视图(一个振子的结构示意图)，图I (b)是垂直交叉双极化微带印刷阵子的正视图的侧视图(另一个振子的结构示意图)，图I(c)是垂直交叉双极化微带印刷阵子安装盘的俯视图。本技术的子阵模块骨架采用钢结构反射面板框架，天线单元排列在反射面板上，并在每块反射面板上的单元阵子之间加入聚氨酯泡沫板，泡沫板粘贴在反射面板上，最后对整体进行包封，外层胶粘玻璃布，形成一个复合材料的夹层结构，如图3所示。25块天线子阵模块通过36个支撑架安装于水泥地基上。每个子阵包含4X4共16个天线单元和8个1:4功分网络，子阵内部天线单元和功分网络通过馈线电缆连接成一个整体，如图4所示。馈线功分网络分两层，子阵内1:4功分网络为第一层，对应天线阵面1:5功分网络为第二层。本技术未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。权利要求1.一种基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线，其特征是它由若干块2米X2米子阵模块组成雷达天线阵面。2.根据权利要求I所述的基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线，其特征是它由25块2米X2米子阵模块组成的10米X 10米雷达天线阵面。3.根据权利要求2所述的基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线，其特征是所述的子阵模块由16个垂直交叉双极化微带天线単元和8个一分四功分网络电气连接而成。4.根据权利要求3所述的基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线，其特征是所述的垂直交叉双极化微带天线单元为垂直交叉双极化微带印刷阵子，它通过螺钉安装于金属圆盘上，下方连接有2个N型接头。5.根据权利要求2所述的基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线，其特征是所述的风廓线雷达子阵模块采用钢结构反射面板框架，天线单元排列在反射面板上，并在每块反射面板上的单元阵子之间加入聚氨酯泡沫板，泡沫板粘贴在反射面板上，最后对整体进行包封，外层胶粘玻璃布，形成一个复合材料的夹层结构。专利摘要一种基于相控阵技术的风廓线雷达模块化天线，其特征是它由若干块2米×2米子阵模块组成相控阵雷达天线阵面。本技术解决了大型雷达天线阵面设计、加工复杂的缺点，10米×10米的天线阵可通过若干2米×2米子阵模块的组合实现，雷达天线阵面安装、运输简单，可扩展性好。在雷达批生产过程中，产品质量易于控制，易于向产业化发展。文档编号H01Q1/38GK202405424SQ20112051469公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日专利技术者冯喆, 谈洪 申请人:南京恩瑞特实业有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谈洪，冯喆，
申请(专利权)人：南京恩瑞特实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：