[发明专利]超高频线天线

说明书

技术领域

本发明涉及UHF无线电工程，可以将本发明应用于无线电定位系统(例如警戒雷达)中线天线和平板天线阵的开发。

背景技术

在无线电定位中广泛使用的缝隙波导天线(G.Z.Izenberg等等的“VHF antennas”，第二部分，第177～205页，“Communication”出版社，M.，1997；俄罗斯专利SU 1746444，RU 2206157)是一种在窄边或宽边周期性地分布有缝隙的矩形波导。在波导的窄边有倾斜缝隙的缝隙波导天线结构简单，但是有许多缺点：带宽有限(10％)；存在因为波导的色散特性和缝隙串联引起的谐振；平均耦合系数最大不超过10dB，并且相邻缝隙存在相对倾斜角的情况下的效率低(80～90％)和天线方向图旁瓣电平高(特别是缝隙数量少的时候)；在频带内工作的过程中沿着波导主波束的不希望的欠扫描。此外，在分米波频带内使用缝隙波导天线还受限于重量和体积，因为波导的横截面尺寸与波长成正比。

使用双缝隙的时候(美国专利US 3740751)，带宽和效率这些特性都得到了改善。但是，这些措施都不能克服由于缝隙的串联和倾斜带来的主要缺点。

通常将电抗性元件(例如电感振子)用于波导窄边上直缝隙的激励(“VHF Antennas”，第181页)。这一措施能够克服缝隙倾斜带来的缺点，但是增加了结构设计的复杂性，这种复杂性总是无法接受的。

印刷带线天线的结构具有更加重要的特性(俄罗斯专利SU1835974；V.V.Demidov等等的“Printed-stripline vibrator phased arraysof L and S-frequency bands”，天线出版社，第9(55)版，第3～8页，2001)。这种天线通常都由同相输出端连接印刷带线振子的印刷带线功分器组成。

这些天线有许多缺点：外形复杂，输入损耗高，并且功率容量较低。

发明内容

本发明的目的是拓展武器装备的技术手段，并且改善使用特性。

利用本发明能够缩小尺寸，简化结构设计，提高天线的电气性能。

本发明的基本思想是采用非对称带线上的功分器(“Referencebook for calculation and designing of SHF devices”，I.V.Volman，M.编辑，“Radio and Communication”出版社，1982)，将它放置在矩形管内的宽边上，在矩形管的窄边有发射窗形式的周期性排列的辐射器。雷达的连接元件采取电容性或电感性振子的形式，在距离矩形管另一窄边0.25λ₀处(其中λ₀是平均波长)。

附图说明

图1～2说明线天线可能方案之一的结构，该天线具有并联型多通道功分器、T形耦合器和电容型振子。线天线的这种结构可以很容易地在分米波频带的长波部分实现。

具有弯折多通道功分器和电感型振子的这些线天线方案更适合在分米波和厘米波的短波部分工作，见图3和4。

具有排列成连续系统的多通道功分器，并且使用定向耦合器或T形耦合器的各个线天线方案适合于在包括米波的宽频带范围内工作，见图5和6。

具体实施方式

本发明(见图1和2)由矩形管1(不必是波导)组成，多通道功分器2是在具有电介质基底3(利用例如泡沫塑料制作)的非对称带线上制作出来的，放置在矩形管1内部的宽边上。

多通道功分器2的导体是利用薄片(1～2毫米)制作出来的，例如用硬铝合金制作，与印刷导体相比，这样做能够降低损耗，提高功率容量。这样做的经济性是显而易见的，因为利用现在的计算机技术能够生产出略微复杂的低成本结构。

输入同轴连接器4位于矩形管的窄边一侧，用座5固定在窄边上。

为了用这个线天线接收差分通道，用一个“混合环”型桥装置6连接到多通道功分器2的输入端。桥装置6的差分臂7通过矩形管1的宽边引出。

在这种多通道功分器结构中沿着线天线实际上广泛使用的不规则功率分布是通过T形耦合器8输出臂波阻抗的下降来实现的，这些波阻抗取决于导体的宽度W₁和W₂。