一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩制造技术

一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩属于雷达天线罩电性能的技术领域，该天线罩降低了对天线系统的一阶影响，提高飞行器的制导精度。该天线罩是在普通天线罩的技术上增加金属导电屏和电介质层，电介质层制作在普通天线罩上，金属导电屏制作在电介质层上。当天线罩加载金属导电屏后，能够改善雷达天线的方向图，即降低天线增益损耗和减小天线波束偏移，从而提高飞行器的制导精度。本发明专利技术不仅可以优化原有型号天线罩的传输特性，还可以研制新型天线罩，不增阻、不增重，并具备了薄、轻、宽和强的技术特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达天线罩电性能的
，具体涉及一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩。
技术介绍
天线罩(Radome )是由天然或人造电介质材料制成的覆盖物，或是由桁架支撑的电介质壳体构成的特殊形状的电磁窗口。天线罩罩壁横断面结构可分为均匀单层、变厚度单层、A-夹层、B-夹层、C-夹层和多层结构等。应要求较高的飞行器上的天线罩，一般采用半波长壁结构。天线罩对任何天线系统的影响，可分为一阶影响和二阶影响。其中，一阶影响主要取决于天线罩随入射角而变化的透过率和插入相位移(Insertion phase delay,IPD)0它们主要影响天线近轴范围内方向图变化，其中包括天线增益的下降、波束指向的偏移、波瓣宽度的改变及旁瓣电平的增加。对于精确制导型天线罩而言，天线增益的下降以及 波束指向的偏移将严重影响武器的战术性能。因此，如何降低天线罩的传输损耗和iro是武器装备领域内的研究热点。目前，在宽角范围内(彡60°)降低天线罩的传输损耗和IPD的技术主要是采用变电度的天线罩罩壁。当平面波入射到任意形状的天线罩罩壁上时，罩壁表面不同区域对应不同入射角度，如图I所示。当采用变电厚度的罩壁降低天线罩的传输损耗和iro时，我们需要针对20°、40°和60°扫描范围内，优化不同的电厚度。该方法的缺点是(1)天线罩的表面形成一种不连续的结构，过渡区域容易导致天线方向图出现畸变；(2)变电厚度的方法不仅增加了天线罩电性能优化设计难度，而且增加了制备天线罩的工艺难度。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩，该天线罩降低了对天线系统的一阶影响，提高飞行器的制导精度。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下—种降低传输损耗和插入相位移的天线罩，包括天线罩本体，在天线罩本体上设有电介质层，在电介质层上设有金属导电屏。本专利技术的有益效果是当天线罩加载金属导电屏后，能够改善雷达天线的方向图，即降低天线增益损耗和减小天线波束偏移，从而提高飞行器的制导精度。本专利技术具有原有型号天线罩的传输特性，还可以研制新型天线罩，不增阻、不增重，并具备了薄、轻、宽和强的技术特征。附图说明图I现有技术中平面波入射到任意形状天线罩上时，天线罩的表面划分为不同的扫描角度所对应的区域示意图。图2本专利技术一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩的主视图。图3本专利技术一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩的俯视图。图4在0° -60°扫描角范围内本专利技术天线罩和普通天线罩的传输损耗关系对比图。图5在0° -60°扫描角范围内本专利技术天线罩和普通天线罩的插入相位移关系对比图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩，如图2所示，该天线罩是在普通天线 罩的技术上增加金属导电屏I和电介质层2，电介质层2制作在普通天线罩上，金属导电屏I制作在电介质层2上。如图3所示，金属导电屏是由倒“Y”形缝隙单元构成，金属导电屏上均匀分布Y型缝隙单元，相邻三个Y型缝隙单元的中心夹角为60°，￥型缝隙单元顶端外环长度为Wwt，内环长度为Win，外环顶部到中心的长度为Ltjut,内环顶部到中心的长度为Lin，设电介质层2有效相对介电常数为eMff，工作波长为X0。金属导电屏满足(("/+(" +A"+ 2^jsri；ff^X0，单兀周期小于半个波长时，金属导电屏I具有较高且稳定的Q值。但是，金属导电屏I的传输特性是由无穷多个弗洛盖模式决定，包括主模式和高阶模式。其中，高阶模属于衰减模式，它将影响主模式的传输。因此，在不影响主模传输的情况下，电介质层2可以将高阶模式衰减，从而将主模和高阶模分离。当在电介质层2的另一侧加载任意结构的电介质时，在宽扫描角范围内，金属导电屏I都具有较高且稳定的Q值。利用这一特性，优化现有型号天线罩或研制新型天线罩时，我们将金属导电屏I和电介质层2与普通天线罩依次组合后，利用金属导电屏I的较高且稳定的Q值，在宽扫描角范围内，如图4所示，本专利技术中的天线罩传输损耗与普通天线罩相比明显下降。不仅如此，利用支撑金属导电平的有效介电常数，本专利技术天线罩要比普通介质天线罩的插入相位移低，如图5所示。本实施例中，降低传输损耗和插入相位移的天线罩的制作方法如下在金属导电屏的制备中将日本福田公司生成的35微米厚的压延铜箔和美国杜邦公司生成的25微米厚的聚酰亚胺膜Kpaton层合。然后，利用印刷线路板技术，腐蚀制备图2中金属导电屏I所示的形状，“Y”形缝隙精度控制在10微米以内。电介质层2采用北京航空工业集团625所生成的2_厚的泡沫，相对介电常数为I. 03，损耗正切值为0.001。当天线罩外形为可展开的二次曲面时，利用已有的天线罩制备工艺，按照普通天线罩一泡沫一金属导电屏顺序，层合制备出含有金属导电屏的新型天线罩。当天线罩外形为不可展开的二次曲面时，此时需要在热压罐的阳膜上分片制备金属导电屏，然后在依次层合泡沫和普通天线罩。权利要求1.一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩，包括天线罩本体，其特征在于，在所述天线罩本体上设有电介质层，在电介质层上设有金属导电屏。2.如权利要求I所述的一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩，其特征在于，所述金属导电屏上均匀分布Y型缝隙单元，相邻三个Y型缝隙单元的中心夹角为60°，所述电介质层的材料为低介电常数的电介质。3.如权利要求2所述的一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩，其特征在于，所述倒Y型缝隙单元的缝隙在IOnm内。4.如权利要求I所述的一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩，其特征在于，所述电介质层的材料为泡沫或者蜂窝材料。全文摘要一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩属于雷达天线罩电性能的
，该天线罩降低了对天线系统的一阶影响，提高飞行器的制导精度。该天线罩是在普通天线罩的技术上增加金属导电屏和电介质层，电介质层制作在普通天线罩上，金属导电屏制作在电介质层上。当天线罩加载金属导电屏后，能够改善雷达天线的方向图，即降低天线增益损耗和减小天线波束偏移，从而提高飞行器的制导精度。本专利技术不仅可以优化原有型号天线罩的传输特性，还可以研制新型天线罩，不增阻、不增重，并具备了薄、轻、宽和强的技术特征。文档编号H01Q1/42GK102800960SQ20121025574公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日专利技术者高劲松, 王岩松, 陈新, 徐念喜 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低传输损耗和插入相位移的天线罩，包括天线罩本体，其特征在于，在所述天线罩本体上设有电介质层，在电介质层上设有金属导电屏。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高劲松，王岩松，陈新，徐念喜，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：