[实用新型]一种减小阵列天线尺寸的新型辐射器

说明书

技术领域

本实用新型涉及阵列天线技术领域，具体涉及一种减小阵列天线尺寸的新型辐射器。本发明适用于空中交通管制(ATC)无线电收发系统，尤其适用于安装尺寸狭小的阵列天线平台。

背景技术

随着雷达应用范围的拓展，现代雷达对作用距离、机动性、尺寸等提出了越来越高的要求。作为现代雷达的重要组成部分，阵列天线正沿着增益高、结构紧凑、尺寸小的趋势发展。

现有阵列天线辐射器由谐振在工作频段的多个对称半波振子和传输线形式的功率分配网络构成。功率分配网络宽度约工作波长的四分之一，通过长约工作波长四分之一的巴伦向半波振子馈电。因此辐射器深度约为工作波长的二分之一，这极大地限制了阵列天线在安装空间有限平台中的应用。

发明内容

本实用新型主要目的是设计一种高增益、尺寸小、结构紧凑的新型辐射器，以满足安装空间狭窄的阵列天线使用。

为达上述目的，本实用新型提供减小阵列天线尺寸的新型辐射器，其特征包括辐射单元层、馈电网络层、底板、支撑柱、天线罩和射频插座；该辐射器由上而下分别是所述辐射单元层、馈电网络层和底板，层与层之间由所述支撑柱固定；所述射频插座穿过金属底板上的开孔后固定在馈电网络层上；所述天线罩与底板连接。

它包括辐射单元层、馈电网络层、底板、支撑柱、天线罩和射频插座。新型辐射器由上而下分别是辐射单元层、馈电网络层和底板，层与层之间由支撑柱固定。射频插座穿过金属底板上的开孔后固定在馈电网络层上。天线罩与底板连接，保护内部的辐射单元层、馈电网络层、支撑柱和射频插座，并用发泡剂对天线罩内部灌封，以增加辐射器强度。辐射单元层上分布2个正方形金属贴片。馈电网络层朝向辐射单元层一面为功率分配器，朝向底板一面为金属，上开2槽，分别对金属贴片馈电。辐射单元层、馈电网络层和底板构成微带贴片天线阵，2个金属贴片辐射的能量在辐射器中心迭加，形成高增益波束。新型辐射器深度仅为工作波长的0.2倍左右，原因在于：馈电网络层与辐射单元层平行，极大地节省了功率分配器的空间；另一方面通过缝隙耦合对金属贴片馈电，摆脱了巴伦的长度限制，极大地节约了金 属贴片与功率分配器之间的空间。

本发明的有益效果是提供了一种高增益、尺寸小、结构紧凑的新型辐射器，有效地减少了阵列天线的深度，在安装空间有限的阵列天线平台上具有良好应用推广性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的纵剖面构造图。

图中1、辐射单元层，2、馈电网络层，3、底板，4、支撑柱，5、天线罩，6、射频插座。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

参考图1，一种减小阵列天线尺寸的新型辐射器按照从上往下的装配顺序，包括：一个辐射单元层1，一个馈电网络层2，一个底板3，支撑柱4，一个天线罩5和一个射频插座6。辐射单元层(1)是在聚四氟乙烯基材上单面光刻腐蚀出2个正方形金属贴片。馈电网络层(2)是在聚四氟乙烯基材上双面光刻腐蚀而成，朝向辐射单元层(1)一面为一分二的微带线功率分配器；朝向底板(3)一面为金属，对应辐射单元层(1)金属贴片的中心位置分别开1条缝隙，对金属贴片馈电。底板(3)为铝板，用于固定整个辐射器，四周开孔，便于与阵列天线大梁连接。辐射单元层(1)、馈电网络层(2)与底板(3)之间通过支撑柱(4)固定。射频插座(6)内导体与馈电网络层(2)的功率分配器输入端连接，外导体通过螺钉固定在馈电网络层(2)金属面上。天线罩(5)为环氧树脂材料，通过螺钉固定在底板(3)上，内部采用发泡剂灌封。

射频信号由射频插座(6)输入馈电网络层(2)的微带线功率分配器，均分为幅度和相位相同的2路射频信号，通过馈电网络层(2)金属面上的2条缝隙耦合给辐射单元层(1)上的2个正方形金属贴片。2个金属贴片分别透过天线罩(5)向外辐射能量，2路能量在辐射器中心位置迭加形成高增益波束。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。