[发明专利]一种龙勃透镜阵列收发天线装置的制作方法及装置

说明书

本发明提供了一种龙勃透镜阵列收发天线装置的制作方法及装置，通过采用电磁透镜对电磁信号的增强反射特性原理，采用特殊配置不同介电常数ABS材料进行3D打印方式，得到一种龙勃透镜阵列天线装置。本发明所提供的方法具有简便、灵活、简单、可靠的特点；装置制作工艺简单、精度高、成本低、材料宜得、重量轻、具有良好的宽角响应，作为龙勃透镜阵列天线装置，可应用于目标位置搜索、检测、定位、跟踪等。同时，本发明所得到的装置采用龙勃透镜结构与不同阵列方式，通过改变球壳数、半径、制作材料的介电常数、金属反射面的大小与位置以及阵列方式以满足不同性能的需求。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种龙勃透镜阵列收发天线装置的制作方法及装置。

背景技术

目前，导航技术、雷达探测等技术快速发展，各种应用对电磁波信号的采集提出了日趋严格的要求，目标跟踪则需要天线有较高的增益，较大范围空天侦查、搜索要求具有较高的灵敏度和反应速度，无人驾驶防撞、跟踪、引导等领域则需要低成本和高效的目标指示增强手段。无线探测领域中光探测和电磁波探测的速度最快，光探测受视场障碍物和天气的影响较大，而电磁波探测受上述因素的影响较小，甚至不受影响。有源无线探测的作用距离、识别准确度和定位精度主要取决于目标反射信号的强弱，而反射信号强弱与金属目标的有效反射面积成正比，面积一定信号反射效能也一定，不利于远距离、精确探测，而非金属目标对电磁波信号无反射作用，故而无从探测。此外，光学龙勃透镜由于制作复杂、结构体积大、成本昂贵，仅限于应用于如航母舰载机着舰飞行引导等有限场合，而电磁波龙勃透镜由于同样的原因也仅仅应用于特殊设备的电磁波收发天线。因此，迫切需要一种不依赖于异于常规龙勃制造材料、工艺、结构、低成本的龙勃电磁透镜反射器的共行无源指示器的制作方法及装置。

本发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种龙勃透镜阵列收发天线装置的制作方法及装置。

本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种龙勃透镜阵列收发天线装置的制作方法，所述龙勃透镜阵列收发天线装置，由阵元、阵元电路和阵列组成；所述阵元由龙勃透镜和馈元组成，其中，所述馈元由信号馈针、抛物馈锥和球面馈面组成；所述阵元电路由馈线与所述信号馈针相连接；所述阵列的结构是基于多种材质3D打印成型技术一次性成型制作共形阵列结构。

优选的，在本发明中，具体包括以下步骤：

S01：设计共形阵的结构尺寸、形状及共形阵材料；

S02：设计阵元的结构尺寸、电气参数及阵元材料；

S03：设计馈元结构；

S04：根据所述步骤S01-S03，构建所述龙勃透镜阵列收发天线装置的3D模型，并针对所述3D模型，进行多材料3D打印，得到所述龙勃透镜阵列收发天线装置。

优选的，在本发明中，所述共形阵的结构具体为平面阵、圆柱阵、球体阵之一；

所述共形阵材料与所述阵元的最外层球体材料一致。

优选的，在本发明中，所述步骤S02包括以下步骤：

S021：设计所述球体龙勃电磁透镜的具体参数，其中，所述参数包括所述球体龙勃电磁透镜的同心球层数N、各层同心球的球半径r_j、所述各层同心球的介电常数ε_j，j＝1,2,…,N；

S022：根据所述具体参数，确定所述各层同心球的所述ABS材料；

S023：根据方向图的宽度要求，设置反射镜的参数、材料。

优选的，在本发明中，在所述步骤S021中，具体包括以下步骤：

S0211：确定所述龙勃电磁透镜反射器同心球层数N；