[发明专利]机身共形相控阵天线

说明书

本发明提供一种机身共形相控阵天线，包括天线基体和设置于天线基体的多个天线阵列单元，天线基体包括金属化层和介质层，天线阵列单元包括馈电点、辐射缝隙、波导侧壁金属化通孔和幅相调配金属化通孔，波导侧壁金属化通孔围设在辐射缝隙四周，幅相调配金属化通孔位于波导侧壁金属化通孔和辐射缝隙之间并贯穿上金属化层和下金属化层，波导侧壁金属化通孔和幅相调配金属化通孔用于调节辐射缝隙的电参数。本发明提供的机身共形相控阵天线通过调整波导侧壁金属化通孔与幅相调配金属化通孔的位置，可对每个辐射缝隙的电参数进行调节，实现天线口面幅度调节与相位控制，弥补机身共形相控阵天线受机身弯曲影响带来的幅度相位误差，实现天线低副瓣性能。

技术领域

本发明涉及相控阵天线技术领域，具体涉及一种机身共形相控阵天线。

背景技术

为了提高机载雷达、通信等设备的天线增益，需要更大的天线口径。但大孔径天线在载机平台上的安装矛盾突出，机头空间有限，背在机背上又影响飞机的气动性能。因此，较好的解决办法是把天线和机身融合在一起，即将天线共形安装在机身表面上，从而形成非平面的共形天线。这项技术不破坏飞机的外形结构及空气动力学等特性，对于飞机本身飞行的影响微乎其微，并且对于飞机本身的电磁特性影响也比较传统的方法小很多。共形天线拥有很好的抗干扰特性，且信号好，探测范围远，可以很好的扩大探测范围。由于机身本身结构限定，共形天线在机身不同位置处的弯曲度不同，现有的共形天线受机身弯曲影响，其辐射幅度和相位产生误差，导致共形天线波束在俯仰面的指向偏差及副瓣电平恶化。

因此，需要一种能够实现俯仰面波束指向统一且低副瓣电平的机身共形天线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现俯仰面波束指向统一和低副瓣电平的机身共形相控阵天线。

为实现上述目的，本发明提供一种机身共形相控阵天线，包括天线基体和设置于天线基体的多个天线阵列单元，所述天线基体包括金属化层和介质层，所述金属化层包括上金属化层和下金属化层，所述介质层位于所述上金属化层和所述下金属化层之间，所述天线阵列单元包括馈电点、辐射缝隙、波导侧壁金属化通孔和幅相调配金属化通孔，所述馈电点设置于所述金属化层，所述辐射缝隙开设于所述金属化层，所述波导侧壁金属化通孔贯穿所述上金属化层和所述下金属化层，所述波导侧壁金属化通孔围设在所述辐射缝隙四周，所述幅相调配金属化通孔位于所述波导侧壁金属化通孔和所述辐射缝隙之间并贯穿所述上金属化层和所述下金属化层，所述波导侧壁金属化通孔和所述幅相调配金属化通孔用于调节所述辐射缝隙的电参数。

较佳地，所述波导侧壁金属化通孔用于调整所述辐射缝隙的辐射相位，所述幅相调配金属化通孔用于调节所述辐射缝隙的辐射幅度和相位。

较佳地，所述单个天线阵列单元包含多个辐射缝隙，所述波导侧壁金属化通孔围设在所述多个辐射缝隙四周，位于多个所述辐射缝隙一侧的为第一波导侧壁金属化通孔，位于多个所述辐射缝隙另一侧的为第二波导侧壁金属化通孔，所述波导侧壁金属化通孔调整所述辐射缝隙的辐射相位的方法包括，通过调节相对的第一波导侧壁金属化通孔和所述第二波导侧壁金属化通孔之间的间距来调整所述辐射缝隙的辐射相位。

较佳地，所述幅相调配金属化通孔调节所述辐射缝隙的辐射幅度和相位的方法包括，通过调节所述幅相金属化通孔在所述波导侧壁金属化通孔与所述辐射缝隙间的具体位置点来调整所述辐射缝隙的辐射幅度和相位。

较佳地，所述天线基体一侧的中间部位向内凹陷形成凹槽。

较佳地，所述机身共形相控阵天线还包括去耦结构，所述去耦结构设置于相邻两个所述天线阵列单元之间，所述去耦结构用于减少相邻两个所述天线阵列单元之间的耦合。

较佳地，所述去耦结构包含多个局部开口回字形结构，所述局部开口回字形结构包括外开口正方形外框结构和内开口正方形内框结构，所述外开口正方形外框结构和所述内开口正方形内框结构的开口大小可根据所述机身相控阵天线的谐振频率进行调节。