[发明专利]一种单脉冲阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线结构，具体是指一种单脉冲阵列天线，属于天线设计领域。

背景技术

现有技术中，对单脉冲阵列天线设计的研究主要是针对反射面天线，波导天线和微带天线三种。

《探测与控制学报》（VoL30，NO.1P58-62 2008）中刊登的文献《Ku波段微带单脉冲天线阵研究》公开了一种采用微带天线形式而实现的单脉冲天线，其中和差网络与馈电网络均在同一层，使得天线质量轻，易于加工。但是由于采用并联馈电的形式，因此导致传输路径长，损耗较大，天线效率低。

《电子与信息学报》（VoL29，NO.11P2743-2746 2007）中刊登的文献《L/S双频段圆形阵列单脉冲抛物面天线》公开了一种采用反射面天线形式而实现的双频单脉冲天线，由于其采用卡塞格伦天线形式（双反射面），使得纵向尺寸较大且天线效率和低副瓣性能较难实现。

基于上述，本发明提出一种采用平行双导线馈电而实现的单脉冲天线，其结构简单，利于批产，而且采用波导和差网络，使得损耗小，天线效率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单脉冲阵列天线，其中辐射阵列层采用平行双导线馈电方式，结构简单，易于加工；平衡转换馈电层采用微带转平行双导线馈电方式，可以与辐射阵列层共介质层，实现阻抗转换和单元馈电不平衡与平衡转换；单脉冲馈电网络层采用波导结构，可以减小损耗，提高天线效率，从而使单脉冲阵列天线具有效率高、频带宽，作用距离远等特性。

为了达到上述目的，本发明所提供的单脉冲阵列天线，包含：金属反射板，其呈圆形；辐射阵列层，其设置在所述的金属反射板的上方，且与该金属反射板之间留有间隙；平衡转换馈电层，其与所述的辐射阵列层相连接，设置在所述的金属反射板的上方，且与该辐射阵列层位于同一介质层；单脉冲馈电网络层，其与所述的平衡转换馈电层相连接，设置在所述的金属反射板的下方。

所述的辐射阵列层包含两组阵列组件，每组阵列组件包含若干相互平行且以一定间隔设置的平行双导线激励的半波振子线阵；两组阵列组件中的若干平行双导线激励的半波振子线阵以金属反射板的直径为中轴线分别镜像对称设置在该中轴线的两侧，且每个平行双导线激励的半波振子线阵与中轴线垂直设置。

每个所述的平行双导线激励的半波振子线阵包含若干等间距排列设置的半波振子，每个所述的半波振子与金属反射板之间设置一定距离的间隙。

所设置的半波振子的数量由中轴线至金属反射板的边缘处的垂直距离的大小决定。

所述的每个半波振子包含上金属半波振子和下金属半波振子。

所述的平衡转换馈电层包含若干平衡转换馈电结构，每个平衡转换馈电结构分别与对应的平行双导线激励的半波振子线阵相连接。

所述的平衡转换馈电结构包含：具有上导线和下导线的平行双导线，该平行双导线的上导线与对应的平行双导线激励的半波振子线阵中的每个半波振子的上金属半波振子相连接，该平行双导线的下导线与对应的平行双导线激励的半波振子线阵中的每个半波振子的下金属半波振子相连接；微带线，其一端与所述的平行双导线连接；同轴结构，其与所述的微带线相互垂直设置；该同轴结构的一端与所述的微带线的另一端连接，该同轴结构的另一端竖直穿过所述的金属反射板的边缘。

所述的单脉冲馈电网络层包含：功率合成网络波导层，其位于所述的金属反射板的下端面上，且围绕该金属反射板的边缘设置，该功率合成网络波导层分别与各个平衡转换馈电结构对应连接；和差网络层，其叠加设置在所述的功率合成网络波导层的下方，且围绕该金属反射板的边缘设置，该和差网络层与所述的功率合成网络波导层相连接。

所述的功率合成网络波导层包含若干依次平行设置的波导，每根波导分别与对应的平衡转换馈电结构的同轴结构的另一端相连接。

综上所述，本发明所提供的单脉冲阵列天线，辐射阵列层采用平行双导线馈电方式，结构简单，易于加工批产；平衡转换馈电层采用微带转平行双导线馈电方式，可以与辐射阵列层共介质层，实现阻抗转换和单元馈电不平衡与平衡转换；单脉冲馈电网络层采用波导结构，可以减小损耗，提高天线效率。因此，本发明所提供的单脉冲阵列天线具有效率高、频带宽，作用距离远等特性，同时具备布局合理巧妙，加工难度小，利于焊接，易于批量生产的优点，可以满足在空间上天线阵列复合、兼容的需求，具有很强的实用性及应用前景。

附图说明

图1为本发明中的单脉冲阵列天线结构示意图；

图2为本发明中的辐射阵列层的结构示意图；