本發(fā)明屬于雷達(dá)天線罩電性能的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種天線罩。
背景技術(shù):
天線罩(radome)是由天然或人造電介質(zhì)材料制成的覆蓋物,或是由桁架支撐的電介質(zhì)殼體構(gòu)成的特殊形狀的電磁窗口。天線罩罩壁橫斷面結(jié)構(gòu)可分為均勻單層、變厚度單層、a-夾層、b-夾層、c-夾層和多層結(jié)構(gòu)等。應(yīng)要求較高的飛行器上的天線罩,一般采用半波長(zhǎng)壁結(jié)構(gòu)。天線罩對(duì)任何天線系統(tǒng)的影響,可分為一階影響和二階影響。其中,一階影響主要取決于天線罩隨入射角而變化的透過(guò)率和插入相位移(insertionphasedelay,ipd)。它們主要影響天線近軸范圍內(nèi)方向圖變化,其中包括天線增益的下降、波束指向的偏移、波瓣寬度的改變及旁瓣電平的增加。對(duì)于精確制導(dǎo)型天線罩而言,天線增益的下降以及波束指向的偏移將嚴(yán)重影響武器的戰(zhàn)術(shù)性能。因此,如何降低天線罩的傳輸損耗和ipd是武器裝備領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。
目前,在寬角范圍內(nèi)(≤60°)降低天線罩的傳輸損耗和ipd的技術(shù)主要是采用變電度的天線罩罩壁。當(dāng)平面波入射到任意形狀的天線罩罩壁上時(shí),罩壁表面不同區(qū)域?qū)?yīng)不同入射角度,如圖1所示。當(dāng)采用變電厚度的罩壁降低天線罩的傳輸損耗和ipd時(shí),我們需要針對(duì)20°、40°和60°掃描范圍內(nèi),優(yōu)化不同的電厚度。
該方法的缺點(diǎn)是:(1)天線罩的表面形成一種不連續(xù)的結(jié)構(gòu),過(guò)渡區(qū)域容易導(dǎo)致天線方向圖出現(xiàn)畸變;(2)變電厚度的方法不僅增加了天線罩電性能優(yōu)化設(shè)計(jì)難度,而且增加了制備天線罩的工藝難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種天線罩,該天線罩降低了對(duì)天線系統(tǒng)的一階影響,提高飛行器的制導(dǎo)精度。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
一種天線罩,包括天線罩本體和內(nèi)部結(jié)構(gòu);在所述天線罩本體上設(shè)有3毫米的海綿層,在電介質(zhì)層上設(shè)有20-40微米的銅層,所述銅層表面為六邊形或者五邊形結(jié)構(gòu);天線罩的整體形狀為二維曲線結(jié)構(gòu);所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)為木質(zhì)桁架搭建起來(lái)的,呈井字機(jī)構(gòu)的加強(qiáng)筋。
本發(fā)明的有益效果是:當(dāng)天線罩加載金屬導(dǎo)電屏后,能夠改善雷達(dá)天線的方向圖,即降低天線增益損耗和減小天線波束偏移,從而提高飛行器的制導(dǎo)精度。使用加強(qiáng)筋后,使整體結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固,整體不增阻,并具備了薄、輕、寬和強(qiáng)的技術(shù)特征。
附圖說(shuō)明
圖1本發(fā)明一種天線罩的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本發(fā)明一種天線罩的內(nèi)部示意圖。
圖3本發(fā)明一種天線罩的剖視圖。
圖中:1、銅層,2、海綿層,3、加強(qiáng)筋,4、檢修門(mén),5、支座,
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
一種天線罩,如圖3所示,該天線罩是在普通天線罩的技術(shù)上增加銅層1和海綿層2,海綿層2制作在普通天線罩上,銅層1制作在電介質(zhì)層2上。如圖1所示,銅層1是由五邊形或六邊形單元構(gòu)成,其中五邊形或六邊形的寬度為8微米,銅層1單元周期小于半個(gè)波長(zhǎng)時(shí),銅層1具有較高且穩(wěn)定的q值。但是,銅層1的傳輸特性是由無(wú)窮多個(gè)弗洛蓋模式?jīng)Q定,包括主模式和高階模式。其中,高階模屬于衰減模式,它將影響主模式的傳輸。因此,在不影響主模傳輸?shù)那闆r下,海綿層2可以將高階模式衰減,從而將主模和高階模分離。當(dāng)在海綿層2的另一側(cè)加載任意結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)時(shí),在寬掃描角范圍內(nèi),銅層1都具有較高且穩(wěn)定的q值。利用這一特性,優(yōu)化現(xiàn)有型號(hào)天線罩或研制新型天線罩時(shí),我們將銅層1和海綿層2與普通天線罩依次組合后,利用銅層1的較高且穩(wěn)定的q值,在寬掃描角范圍內(nèi),本發(fā)明中的天線罩傳輸損耗與普通天線罩相比明顯下降。不僅如此,利用支撐銅層1的有效介電常數(shù),本發(fā)明天線罩要比普通介質(zhì)天線罩的插入相位移低。
本實(shí)施例中,天線罩的制作方法如下:在銅層1的制備中將日本福田公司生成的25微米厚的銅層1利用半導(dǎo)體工藝技術(shù),腐蝕制備圖1中銅層1所示的形狀,五邊形或六邊形的寬度為8微米左右。當(dāng)天線罩外形為可展開(kāi)的二次曲面時(shí),利用已有的天線罩制備工藝,按照普通天線罩→海綿層→銅層順序,層合制備出含有金屬導(dǎo)電屏的新型天線罩。當(dāng)天線罩外形為不可展開(kāi)的二次曲面時(shí),此時(shí)需要在熱壓罐的陽(yáng)膜上分片制備銅層,然后在依次層合海綿層和普通天線罩。
天線罩的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為木質(zhì)桁架搭建起來(lái)的,呈井字機(jī)構(gòu)的加強(qiáng)筋3,目的是使天線罩的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。在天線罩本體上設(shè)置一個(gè)檢修門(mén)4,當(dāng)天線罩本體內(nèi)部需要檢修的時(shí)候,可以通過(guò)檢修門(mén)4進(jìn)入到天線罩本體內(nèi)部,檢修門(mén)4通過(guò)膠條在門(mén)的三周密封,另一邊通過(guò)折頁(yè)實(shí)現(xiàn)閉合。
在天線罩本體的下部設(shè)置一個(gè)支座5,支座5為等腰梯形結(jié)構(gòu),對(duì)天線罩本體起到支撐作用。