專利名稱：超寬帶多極化自動(dòng)跟蹤天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子對(duì)抗領(lǐng)域中的一種超寬帶多極化自動(dòng)跟蹤天線，特別適用于對(duì)衛(wèi)星等飛行目標(biāo)作無(wú)線電偵收和自動(dòng)跟蹤的天線裝置。
對(duì)于衛(wèi)星等飛行目標(biāo)的無(wú)線電偵收是信號(hào)特征未知的微弱信號(hào)的接收，對(duì)于這樣的信號(hào)接收必須采用高增益、寬頻帶和自動(dòng)跟蹤天線。拋物面反射器天線是一種固有的寬頻帶設(shè)備，頻率范圍可以跨越好幾個(gè)數(shù)量級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于任何單個(gè)饋源提供的頻率范圍，只有采用所謂與頻率無(wú)關(guān)的天線作饋源，用它作主焦式饋源照射拋物面，才能獲得超寬帶、高增益、自跟蹤天線。能作這種饋源的天線有園錐和平面螺旋天線，但它們的極化旋向是固定的，仍不夠理想。雖然陣列饋源可以覆蓋整個(gè)頻率范圍，當(dāng)要求損耗小時(shí)，由于各種微波元件帶寬的限制，而不能覆蓋整個(gè)頻率范圍。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種由單極對(duì)數(shù)周期天線構(gòu)成的多個(gè)對(duì)數(shù)周期天線陣元的超寬帶多極化自動(dòng)跟蹤天線，并且本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)及饋電電路簡(jiǎn)單，調(diào)試靈活，天線尺寸小，對(duì)基板材料要求不高，安裝和加工方便，天線成本低廉等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由座塊板1、接地板2和單極對(duì)數(shù)周期天線3構(gòu)成的4至8個(gè)對(duì)數(shù)天線陣元10、電纜頭6組成。4至8個(gè)對(duì)數(shù)天線陣元10配置在4至8面棱錐體上，對(duì)數(shù)天線陣元10背面通過(guò)固定支架固定在座塊板1上，電纜頭6用緊固件固定在接地板2端部的背面上，單極對(duì)數(shù)周期天線3用緊固件豎立固定在接地板2上，座塊板1用緊固件固定在反射面天線的支撐機(jī)構(gòu)上。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施達(dá)到本實(shí)用新型對(duì)數(shù)天線陣元10中的單極對(duì)數(shù)周期天線3由雙面敷銅板8、片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9、金屬短路固定條4、耦合微帶饋電條5、饋電纜內(nèi)導(dǎo)體7組成，其中片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9印制在雙面敷銅板8兩面，雙面敷銅板8一面上的片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9下端金屬齒焊接在金屬短路固定條4上，金屬短路固定條4用緊固件固定在接地板2上，耦合微帶饋電條5焊接在雙面敷銅板8另一面的片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9下端金屬齒上，耦合微帶饋電條5的端部焊接在饋電纜內(nèi)導(dǎo)體7上，饋電纜內(nèi)導(dǎo)體7通過(guò)電纜頭6連接電纜與外接天線波束形成網(wǎng)絡(luò)連接。
本實(shí)用新型雙面敷銅板8制作成三角形或梯形振子板結(jié)構(gòu)，三角形或梯形振子板結(jié)構(gòu)頂端的夾角角度11為19至29度本實(shí)用新型相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型采用耦合微帶饋電條5和雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9的單極對(duì)數(shù)同期天線3作對(duì)數(shù)天線陣元10，實(shí)現(xiàn)了天線的高增益、超寬帶、多極化自動(dòng)跟蹤與偵收，天線頻帶高端可達(dá)18GHz。
2.本實(shí)用新型采用雙面敷銅板8制作成雙面互補(bǔ)天線振子9，因此電路結(jié)構(gòu)制作簡(jiǎn)單，加工方便，對(duì)基板材料要求低，制作成本低廉。
3.本實(shí)用新型對(duì)數(shù)天線陣元10安裝成棱錐體結(jié)構(gòu)，因此天線尺寸小，調(diào)試靈活，適合應(yīng)用于作超寬帶自跟蹤天線。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型對(duì)數(shù)天線陣元10的單極對(duì)數(shù)周期天線3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型單極對(duì)數(shù)周期天線3的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
參照?qǐng)D1至圖3，本實(shí)用新型由座塊板1、接地板2和單極對(duì)數(shù)周期天線3構(gòu)成的4至8個(gè)對(duì)數(shù)天線陣元10、電纜頭6組成。4至8個(gè)對(duì)數(shù)天線陣元10配置在4至8面棱錐體上，對(duì)數(shù)天線陣元10背面通過(guò)固定支架固定在座板塊1上。實(shí)施例對(duì)數(shù)天線陣元10采用6個(gè)天線陣元構(gòu)成。6個(gè)對(duì)數(shù)天線陣元10各自在背面用自制的鋁材骨架固定在座塊板1上，使6個(gè)對(duì)數(shù)陣元10組裝成6面棱錐體狀結(jié)構(gòu)，并按對(duì)數(shù)周期原理排列。
本實(shí)用新型對(duì)數(shù)天線陣元10中的單極對(duì)數(shù)周期天線3由雙面敷銅板8、片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9、金屬短路固定條4、耦合微帶饋電條5、饋電纜內(nèi)導(dǎo)體7組成。其中片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9印制在雙面敷銅板8兩面。實(shí)施例雙面敷銅板8兩面印制的天線振子9印制成片狀金屬齒狀結(jié)構(gòu)，而且兩面的金屬齒結(jié)構(gòu)相互互補(bǔ)。雙面敷銅板8制作成三角形或梯形振子板結(jié)構(gòu)，三角形或梯形振子板結(jié)構(gòu)頂端的夾角角度11大小為19至29度，實(shí)施例雙面敷銅板8制作成三角形狀振子板結(jié)構(gòu)，三角形振子板結(jié)構(gòu)頂端的夾角角度11為24度，雙面敷銅板8的夾角角度11大小和雙面敷銅板8上印制的片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9的振子寬度、振子條數(shù)制作時(shí)都根據(jù)工作頻率設(shè)計(jì)而成。雙面敷銅板8采用市售普通的雙面敷銅板基板材料制作。片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9的振子寬度制作成4毫米，振子條數(shù)制作成8條。本實(shí)用新型雙面敷銅板8一面上的片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9下端金屬齒焊接在金屬短路固定條4上，金屬短路固定條4用緊固件固定在接地板2上，使接地板2構(gòu)成電壁作為饋電電路。雙面敷銅板8另一面上的片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9下端金屬齒焊接在耦合微帶饋電條5上，耦合微帶饋電條5構(gòu)成天線振子9的另一饋電電路。安裝時(shí)，單極對(duì)數(shù)周期天線3用緊固件豎立固定在接地板2上，使片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9的每條振子都垂直于接地板2。本實(shí)用新型構(gòu)成原理如下它利用耦合微帶饋電條5和接地板2構(gòu)成的電壁作為饋電電路，片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子9置于耦合微帶饋電條5和金屬短路固定條4之間，使敷銅板8一面的單極振子與一條微帶線相連，而另一面的單極振子則與金屬短路固定條4和接地板2構(gòu)成的電壁相連，從而恰好使相鄰振子得到180°的附加相移，實(shí)現(xiàn)了單極對(duì)數(shù)周期天線3的饋電目的。本實(shí)用新型微帶饋電條5的端部焊接在饋電纜內(nèi)導(dǎo)體7上，饋電纜內(nèi)導(dǎo)體7通過(guò)電纜頭6連接電纜與外接天線波束形成網(wǎng)絡(luò)連接。實(shí)施例接地板2采用1毫米厚的鋁板材料制作成三角形結(jié)構(gòu)，其原理由于頻率的升高，天線陣的輻射中心沿天線軸向饋電點(diǎn)移動(dòng)，陣列中單極子的分布朝著電點(diǎn)其高度越來(lái)越低，因此接地板2的形狀自然成三角形。這樣就可以把六陣元單極對(duì)數(shù)天線配置在六面棱錐體上，并按對(duì)數(shù)周期原理排列，組裝成本實(shí)用新型。本實(shí)用新型金屬短路固定條4采用一根2毫米粗的鍍銀線制作。耦合微帶饋電條5采用0.2毫米粗的微帶線制作。
本實(shí)用新型每個(gè)對(duì)數(shù)天線陣元10上的電纜頭6用緊固件固定在接地板2三角形端部的背面上，饋電纜內(nèi)導(dǎo)體7通過(guò)電纜頭6連接電纜與外接天線波束形成網(wǎng)絡(luò)連接，構(gòu)成整個(gè)天線陣元饋電網(wǎng)絡(luò)。實(shí)施例電纜頭6采用市售通用的電纜頭制作。本實(shí)用新型座塊板1用緊固件固定在反射面天線的饋源支撐機(jī)構(gòu)上，實(shí)施例座塊板1采用市售5毫米厚的鋁板材料制作成直徑400毫米的圓板座塊板，固定在天線饋源支撐機(jī)構(gòu)上。
本實(shí)用新型簡(jiǎn)要工作原理如下當(dāng)跟蹤目標(biāo)時(shí)，接收到來(lái)波的信號(hào)，實(shí)施例中六個(gè)對(duì)數(shù)天線陣元10的輸出信號(hào)進(jìn)入波束形成網(wǎng)絡(luò)，形成左、右旋的和與差模信號(hào)送往自跟蹤接收機(jī)，借助于電子開關(guān)把全頻帶分段，從而達(dá)到超寬帶跟蹤與偵收。
權(quán)利要求1.一種超寬帶多極化自動(dòng)跟蹤天線，它由座塊板(1)、電纜頭(6)組成，其特征在于還有接地板(2)和單極對(duì)數(shù)周期天線(3)構(gòu)成的4至8個(gè)對(duì)數(shù)天線陣元(10)組成，4至8個(gè)對(duì)數(shù)天線陣元(10)配置在4至8面棱錐體上，對(duì)數(shù)天線陣元(10)背面通過(guò)固定支架固定在座塊板(1)上，電纜頭(6)用緊固件固定在接地板(2)端部的背面上，單極對(duì)數(shù)周期天線(3)用緊固件豎立固定在接地板(2)上，座塊板(1)用緊固件固定在反射面天線的饋源支撐機(jī)構(gòu)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶多極化自動(dòng)跟蹤天線，其特征在于對(duì)數(shù)天線陣元(10)中的單極對(duì)數(shù)周期天線(3)由雙面敷銅板(8)、片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子(9)、金屬短路固定條(4)、耦合微帶饋電條(5)、饋電纜內(nèi)導(dǎo)體(7)組成，其中片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子(9)印制在雙面敷銅板(8)兩面，雙面敷銅板(8)一面上的片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子(9)下端金屬齒焊接在金屬短路固定條(4)上，金屬短路固定條(4)用緊固件固定在接地板(2)上，耦合微帶饋電條(5)焊接在雙面敷銅板(8)另一面的片狀雙面互補(bǔ)金屬齒天線振子(9)下端金屬齒上，耦合微帶饋電條(5)的端部焊接在饋電纜內(nèi)導(dǎo)體(7)上，饋電纜內(nèi)導(dǎo)體(7)通過(guò)電纜頭(6)連接電纜與外接天線波束形成網(wǎng)絡(luò)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種超寬帶多極化自動(dòng)跟蹤天線，其特征在于雙面敷銅板(8)制作成三角形或梯形振子板結(jié)構(gòu)，三角形或梯形振子板結(jié)構(gòu)頂端的夾角角度(11)為19至29度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超寬帶多極化自動(dòng)跟蹤天線,它由接地板和單極對(duì)數(shù)周期天線構(gòu)成的多個(gè)對(duì)數(shù)天線陣元及座塊板等部件組成,利用耦合微帶線及其電壁作為饋電電路,天線振子印制在雙面敷銅板兩面,分別與微帶線與電壁相連,使相鄰振子得到180°的附加相移,達(dá)到對(duì)數(shù)周期超寬帶自動(dòng)跟蹤接收目的。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、天線尺寸小、安裝加工方便、成本低廉等特點(diǎn),適用于對(duì)衛(wèi)星等飛行目標(biāo)作偵收和自動(dòng)跟蹤天線裝置。
文檔編號(hào)H01Q3/30GK2487120SQ0121837
公開日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月28日
發(fā)明者李渠塘, 黃建軍, 李加才, 聶蘭軍, 郝樹順, 楊震, 劉國(guó)璽 申請(qǐng)人:信息產(chǎn)業(yè)部電子第五十四研究所