[发明专利]通过调节框架结构参数改变极化的天线单元设计方法

说明书

本发明涉及一种通过调节框架结构参数改变极化的天线单元设计方法，属于雷达天线领域。主要针对Vivadi、偶极子等印制板形式的超宽带天线，提出一种可以对天线辐射波束极化参量调节的天线固定框架结构。框架内部采用夹缝形式对印刷板天线进行定位和固定，四周采用锯齿桅杆对天线进行保护。通过对锯齿形桅杆的长度的调节实现天线辐射波束垂直极化分量和水平极化分量比例的调节，实现不同极化方向的天线辐射波束。

技术领域

本发明涉及一种印制板天线极化调节结构设计方法，特别涉及印制板天线的固定和辐射极化分量调节。

背景技术

目前在相控阵雷达领域中微带印制板天线由于体积小、重量轻等优点被广泛的运用。但是由于其轻薄的特点天线在工作环境中容易发生结构变形等意外情况，从而导致面阵工作失效或性能下降。因此对于微带印制板天线的固定和保护有重要的需求。此外面阵系统中对于辐射极化的要求也更加苛刻，尤其是对于接受天线，为了确保接受信号的高效性，往往需要天线具有特殊的极化形式，例如不同倾角的斜极化。目前窄带宽情况下，天线往往可以通过极化控制器对其辐射极化分量进行调节和控制。但在宽频带情况下如何保证整个工作频带内极化分量比例稳定地符合预计要求仍然是一个难点和重点。现阶段最有效的方式是采用双极化天线进行合成，但是这样增加的硬件成本和实现难度，不利于天线的稳定性和可靠性。

本发明主要针对宽带印制板天线提出一种通过调节天线单元固定框架结构参数改变辐射极化分量的设计方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过调节天线单元固定框架的结构参数改变辐射极化分量的设计方法。

本发明提出的通过调节框架结构参数改变极化的天线单元设计方法，采用和印制板天线厚度相同的夹缝结构将天线固定在框架内部的预定位置，固定框架四周添加锯齿形桅杆结构对内部天线进行保护，通过调整四周锯齿型桅杆的位置以及不同方向上锯齿结构的长度，实现对天线辐射极化参量的调节。

进一步的，所述锯齿形桅杆结构中锯齿长度和该方向上所需求的极化分量大小为反比关系。

进一步的，所述锯齿形桅杆结构的锯齿结构在所处边框面上镜像对称，并且整体以框架中心轴为轴旋转对称。

进一步的，所述固定框架的框架整体为长方体形式，印制板天线依照初始倾斜角度固定在框架立柱的夹缝结构中。

更进一步的，所述固定框架的框架立柱上沿着边框方向加载锯齿形桅杆结构。

更进一步的，所述固定框架的框架整体高度和内部固定的印制板天线相同。

本发明可以将印制板天线的固定结构和极化调节结构相结合，在保证结构稳定的前提下，可以实现超宽带内天线辐射极化分量的调节，具有较高的稳定性。

附图说明

图1为天线印制板和固定框架；

图2为不同锯齿长度对应的天线驻波；

图3为单个锯齿长度为1mm时天线极化分量；

图4为单个锯齿长度为3mm时天线极化分量；

图5为单个锯齿长度为5mm时天线极化分量；

图6为单个锯齿长度为7mm时天线极化分量；

图7为不同锯齿长度情况下垂直极化分量和水平极化分量差；

其中：1-1，天线印制板；1-2，桅杆的锯齿结构；1-3，框架立柱结构；1-4，固定夹缝结构。

具体实施方式