本發(fā)明屬于微波天線，具體涉及一種應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線。

背景技術(shù)：

1、信息化彈藥是能夠通過信息獲取及傳輸，完成修正或制導(dǎo)的彈道控制，高效實(shí)現(xiàn)命中、毀傷或信息對(duì)抗的彈藥。信息化彈藥在發(fā)射后通常會(huì)旋轉(zhuǎn)向前飛行，通過接收制導(dǎo)雷達(dá)發(fā)送的修正指令，結(jié)合自身滾轉(zhuǎn)角信息進(jìn)行彈道修正，持續(xù)控制舵機(jī)飛向目標(biāo)。飛行控制的關(guān)鍵在于實(shí)時(shí)接收制導(dǎo)雷達(dá)的指令和彈丸自身滾轉(zhuǎn)角的實(shí)時(shí)測(cè)量，其中滾轉(zhuǎn)角測(cè)量是信息化彈藥飛行控制的基礎(chǔ)，測(cè)量精度會(huì)直接影響到制導(dǎo)炮彈的打擊精度。

2、現(xiàn)有技術(shù)的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量依靠陀螺儀、gps和地磁，陀螺儀在彈藥滾轉(zhuǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生較大積累誤差，無法長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)立工作；gps數(shù)據(jù)率較低，易受干擾或遮擋，初始化時(shí)間較長(zhǎng)；地磁存在測(cè)量盲區(qū)，易受干擾。綜上，現(xiàn)有技術(shù)的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量方法均無法解決信息化彈藥滾轉(zhuǎn)角測(cè)量難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線。

2、本發(fā)明所提出的技術(shù)問題是這樣解決的：

3、一種應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線，兩個(gè)天線的結(jié)構(gòu)相同，共形分布于信息化彈藥內(nèi)，在空間位置上正交安裝，天線極化方向正交；

4、天線包括天線罩1、天線印制板2、支撐泡沫3、金屬殼體4和射頻電纜組件5；

5、天線罩1的外表面為與信息化彈藥共形的圓柱面，底部開有長(zhǎng)方體槽；天線罩1的材質(zhì)為pmi泡沫及外表面包裹的玻璃纖維布；

6、金屬殼體4呈半包圍狀，天線罩1粘接在金屬殼體4上，天線罩1的長(zhǎng)方體槽處形成長(zhǎng)方體空腔；金屬殼體4通過螺釘固定安裝在信息化彈藥上；

7、天線印制板2和支撐泡沫3內(nèi)嵌于長(zhǎng)方體空腔；支撐泡沫3的材質(zhì)為pmi泡沫，呈長(zhǎng)方體，用于支撐天線印制板2；

8、天線印制板2包括介質(zhì)基板、金屬地板和輻射結(jié)構(gòu)，輻射結(jié)構(gòu)和金屬地板分別位于介質(zhì)基板的上下表面；輻射結(jié)構(gòu)由下至上依次包括微帶線、平衡饋電巴倫、過渡段、陣子和引向器；兩級(jí)依次級(jí)聯(lián)的微帶線由介質(zhì)基板的短邊中心位置向上延伸；兩個(gè)平衡饋電巴倫為彎折微帶線，由第二級(jí)微帶線的末端彎折向上延伸；兩個(gè)平衡饋電巴倫的末端依次向上延伸有第一級(jí)過渡段和第二級(jí)過渡段；第一平衡饋電巴倫對(duì)應(yīng)的第二級(jí)過渡段的末端向左延伸有第一陣子，第二平衡饋電巴倫對(duì)應(yīng)的第二級(jí)過渡段的末端向右延伸有第二陣子，兩陣子之間留有縫隙。陣子上方分布有14個(gè)引向器，均與陣子相互平行；

9、金屬殼體4的底板在一側(cè)設(shè)有金屬臺(tái)階，天線印制板2的金屬地板與金屬臺(tái)階連接。

10、射頻電纜組件5為同軸線，一端的內(nèi)芯伸出作為金屬探針，與天線印制板2的第一級(jí)微帶線連接，另一端為smp-k接口。

11、進(jìn)一步的，利用上述天線實(shí)現(xiàn)對(duì)信息化彈藥的滾轉(zhuǎn)角的解析計(jì)算過程為：

12、在信息化彈藥滾轉(zhuǎn)過程中，兩天線分別接收制導(dǎo)雷達(dá)發(fā)射的ka頻段線極化射頻信號(hào)，將接收射頻信號(hào)的幅度值代入下式解算信息化彈藥的滾轉(zhuǎn)角α：

13、ea＝e0f(α)sinα

14、eb＝e0f(α+π/4)cosα

15、其中，ea和eb分別為兩個(gè)天線接收射頻信號(hào)的幅度值，e0為未發(fā)生滾轉(zhuǎn)時(shí)的到達(dá)彈藥場(chǎng)強(qiáng)，f為兩天線的方向圖函數(shù)。

16、進(jìn)一步的，天線罩1的圓柱面的半徑r為38mm，圓柱面與側(cè)面之間的倒角θ為60°。

17、進(jìn)一步的，天線罩1的長(zhǎng)度wb為20mm，寬度wc為16.27mm，高度h0為4mm；長(zhǎng)方體槽的寬度wa為5mm，深度h為2mm。

18、進(jìn)一步的，介質(zhì)基板的相對(duì)介電常數(shù)為6.15，損耗角正切為0.003，厚度為0.254mm。

19、進(jìn)一步的，天線印制板2的寬wa為5mm，長(zhǎng)wb為20mm；金屬地板呈矩形，底邊與介質(zhì)基板的短邊重合，高度hg為2.7mm。第一級(jí)微帶線寬度w1為0.27mm，長(zhǎng)度l1為0.86mm，第二級(jí)微帶線寬度w2為0.39mm，長(zhǎng)度l2為0.86mm；第一級(jí)過渡段和第二級(jí)過渡段的長(zhǎng)度l6和l7分別為0.24mm和0.93mm；陣子之間縫隙s為0.09mm，兩陣子總長(zhǎng)度l8為2.55mm。

20、進(jìn)一步的，兩個(gè)平衡饋電巴倫橫向長(zhǎng)度相差四分之一波長(zhǎng)；與陣子距離最近的引向器與陣子之間的縱向間距為0.1波長(zhǎng)～0.4波長(zhǎng)，引向器之間間距d為0.1波長(zhǎng)～0.4波長(zhǎng)。

21、本發(fā)明的有益效果是：

22、本發(fā)明所述天線a與天線b共形分布于信息化彈藥，在空間位置上正交安裝，天線極化方向正交。在彈藥滾轉(zhuǎn)過程中，分別接收ka頻段線極化射頻信號(hào)，接收到的射頻信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)呈現(xiàn)峰值與次峰值的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對(duì)彈藥的滾轉(zhuǎn)角的解析計(jì)算。

技術(shù)特征：

1.一種應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線，其特征在于，兩個(gè)天線的結(jié)構(gòu)相同，共形分布于信息化彈藥內(nèi)，在空間位置上正交安裝，天線極化方向正交；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線，其特征在于，利用上述天線實(shí)現(xiàn)對(duì)信息化彈藥的滾轉(zhuǎn)角的解析計(jì)算過程為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線，其特征在于，天線罩(1)的圓柱面的半徑r為38mm，圓柱面與側(cè)面之間的倒角θ為60°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線，其特征在于，天線罩(1)的長(zhǎng)度wb為20mm，寬度wc為16.27mm，高度h0為4mm；長(zhǎng)方體槽的寬度wa為5mm，深度h為2mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線，其特征在于，介質(zhì)基板的相對(duì)介電常數(shù)為6.15，損耗角正切為0.003，厚度為0.254mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線，其特征在于，天線印制板(2)的寬wa為5mm，長(zhǎng)wb為20mm；金屬地板呈矩形，底邊與介質(zhì)基板的短邊重合，高度hg為2.7mm；第一級(jí)微帶線寬度w1為0.27mm，長(zhǎng)度l1為0.86mm，第二級(jí)微帶線寬度w2為0.39mm，長(zhǎng)度l2為0.86mm；第一級(jí)過渡段和第二級(jí)過渡段的長(zhǎng)度l6和l7分別為0.24mm和0.93mm；陣子之間縫隙s為0.09mm，兩陣子總長(zhǎng)度l8為2.55mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線，其特征在于，兩個(gè)平衡饋電巴倫橫向長(zhǎng)度相差四分之一波長(zhǎng)；與陣子距離最近的引向器與陣子之間的縱向間距為0.1波長(zhǎng)～0.4波長(zhǎng)，引向器之間間距d為0.1波長(zhǎng)～0.4波長(zhǎng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于滾轉(zhuǎn)角測(cè)量的Ka頻段分布式共形準(zhǔn)八木天線，屬于微波天線技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述天線A與天線B共形分布于信息化彈藥，在空間位置上正交安裝，天線極化方向正交。在彈藥滾轉(zhuǎn)過程中，分別接收Ka頻段線極化射頻信號(hào)，接收到的射頻信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)呈現(xiàn)峰值與次峰值的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對(duì)彈藥的滾轉(zhuǎn)角的解析計(jì)算。

技術(shù)研發(fā)人員：周錦文,丁霄,邵維
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30