寬頻帶通用型s頻段單通道單脈沖自跟蹤饋源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于遙測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種寬頻帶通用型S頻段單通道單脈沖 自跟蹤饋源。
【背景技術(shù)】
[0002] 遙測(cè)系統(tǒng)既是一個(gè)獨(dú)立測(cè)量系統(tǒng)，又是測(cè)控網(wǎng)的重要組成部分，主要功能是在整 個(gè)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和捕獲目標(biāo)，保持對(duì)目標(biāo)連續(xù)不斷地自動(dòng)跟蹤，保證W最大增益可靠地接收 遙測(cè)信號(hào)。遙測(cè)天線(xiàn)一般采用單通道單脈沖體制，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性較高等 優(yōu)點(diǎn)，但天線(xiàn)的效率較低，合成的單通道也會(huì)損失一部分增益。天線(xiàn)效率低的原因是饋源一 般采用五卿趴體制的福射陣列，存在較為嚴(yán)重的和差矛盾，天線(xiàn)的和/差效率無(wú)法達(dá)到最 佳。同時(shí)饋源網(wǎng)絡(luò)的插入損耗較大，天線(xiàn)噪聲溫度較高，導(dǎo)致天線(xiàn)系統(tǒng)G/T值下降。
[0003] S波段單通道單脈沖自跟蹤饋源技術(shù)在=十九所已有較長(zhǎng)時(shí)間的研究，并成功應(yīng) 用于多個(gè)工程項(xiàng)目。該些項(xiàng)目均采用了五卿趴體制饋源，五卿趴體制固有的和差矛盾限制 了天線(xiàn)和差效率的提高，不利于改善天線(xiàn)的品質(zhì)因素。遙測(cè)系統(tǒng)的需求不同，工作頻段也會(huì) 不同，大多僅限于某一特定頻率范圍，如2. 2~2. 3GHz或2. 3~2. 5GHz，帶寬較窄。工程實(shí) 踐中，不同設(shè)計(jì)人員對(duì)天線(xiàn)參數(shù)的選擇不盡相同，相應(yīng)的饋源設(shè)計(jì)存在很大的差異，天線(xiàn)設(shè) 備的性能參差不齊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)目前S波段單通道單脈沖自跟蹤饋源技術(shù)中，采用五卿趴體制饋源限制了天 線(xiàn)效率，W及工作帶寬較窄的問(wèn)題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種寬頻帶通用型S頻段單通道單 脈沖自跟蹤饋源，通過(guò)選擇合適的和差波瓣寬度，應(yīng)用于焦徑比為0. 37~0. 45的前饋拋物 面天線(xiàn)。
[0005] 一種寬頻帶通用型S頻段單通道單脈沖自跟蹤饋源，包括福射器、兩層和差組合 網(wǎng)絡(luò)、3地電橋和13地雙路禪合器。兩層和差組合網(wǎng)絡(luò)中，一層為俯仰和/差信號(hào)組合支 路，一層為方位和/差信號(hào)組合支路。
[0006] 其中，福射器采用五單元陣列設(shè)計(jì)，中屯、福射單元的四周均勻分布有四個(gè)邊緣福 射單元；各福射單元采用扇形十字交叉振子；五單元陣列的差單元間距D滿(mǎn)足條件；1.KD/ 入。<1.5，A。為信號(hào)波長(zhǎng)。
[0007] 所述的福射單元，其技術(shù)特征為；振子半徑為5A。/24,扇形夾角為84°，振子距反 射盤(pán)的距離為1.IX\。/4,采用標(biāo)準(zhǔn)的3. 6mm同軸線(xiàn)饋電。
[0008] 所述的中屯、福射單元連接一個(gè)3地電橋，3地電橋連接合成器。所述的四個(gè)邊緣福 射單元連接兩層和差組合網(wǎng)絡(luò)。和組合網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接到合成器。差組合網(wǎng)絡(luò)的輸出端 連接到13地雙路禪合器。合成器的輸出端連接13地雙路禪合器。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的饋源的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：
[0010] (1)本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了饋源寬頻帶應(yīng)用：福射單元采用扇形十字交叉振子，實(shí)現(xiàn) 了S頻段（2. 2~2.8GHz)單通道單脈沖饋源在不同0.85米w上口徑、焦徑比為0.37~ 0. 45的前饋拋物面天線(xiàn)的應(yīng)用，且該種設(shè)計(jì)也可W延伸到其它頻段的自跟蹤饋源設(shè)計(jì)中。
[0011] (2)本實(shí)用新型解決了五卿趴體制饋源的和差矛盾；在設(shè)計(jì)寬頻帶單元天線(xiàn)的基 礎(chǔ)上，可通過(guò)合理選擇單元間距和多單元方向圖合成，獲得滿(mǎn)足天線(xiàn)照射要求的饋源和差 方向圖，解決五卿趴體制天線(xiàn)的和差矛盾，提高天線(xiàn)效率。
[0012] (3)本實(shí)用新型采用低損耗網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，減小饋源的插入損耗，降低天線(xiàn)噪聲溫度， 提高天線(xiàn)的品質(zhì)因素（G/T值）。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是本實(shí)用新型的饋源的原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2是本實(shí)用新型的福射單元的五單元陣列的示意圖；
[0015] 圖3是本實(shí)用新型中和差組合網(wǎng)絡(luò)模型示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0017] 本實(shí)施例中應(yīng)用在S頻段遙測(cè)天線(xiàn)上，工作頻帶為2. 2~2. 8GHz，相對(duì)帶寬達(dá)到 24%，采用焦徑比0. 42的前饋拋物面天線(xiàn)。饋源福射器采用五單元振子陣列，利用多單元 合成技術(shù)，在選定最佳差單元間距后，通過(guò)對(duì)五個(gè)單元陣子進(jìn)行幅度加權(quán)合成，使和差照射 效率達(dá)到最佳，解決傳統(tǒng)五卿趴體制饋源的和差矛盾。饋源網(wǎng)絡(luò)采用了低損耗設(shè)計(jì)方法，各 個(gè)核屯、部件如-3地電橋、-13地禪合器等，均采用低損耗的帶狀線(xiàn)禪合結(jié)構(gòu)，配相連接線(xiàn)采 用穩(wěn)相低損耗的軟介質(zhì)電纜，有效的降低了饋源網(wǎng)絡(luò)的插入損耗。
[0018] 本實(shí)用新型的寬頻帶通用型S頻段單通道單脈沖自跟蹤饋源，如圖1所示，包括五 單元陣列設(shè)計(jì)的福射器和饋源網(wǎng)絡(luò)，饋源網(wǎng)絡(luò)包括兩層和差組合網(wǎng)絡(luò)、3地電橋和13地雙 路禪合器。兩層和差組合網(wǎng)絡(luò)中，一層為俯仰和/差信號(hào)組合支路，一層為方位和/差信號(hào) 組合支路。
[0019] 福射器采用五單元陣列設(shè)計(jì)，并對(duì)各福射單元進(jìn)行如下設(shè)計(jì)；為獲得較寬的頻率 特性，福射單元采用扇形十字交叉振子。具體地福射單元的技術(shù)特征為；選取扇形十字交 叉振子半徑為5A。/24,扇形夾角為84。，振子距反射盤(pán)的距離為1. 1XA。/4,采用標(biāo)準(zhǔn)的 3. 6mm同軸線(xiàn)饋電。設(shè)置的振子半徑、扇形夾角和振子距反射盤(pán)的距離在規(guī)定范圍內(nèi)可有允 許的誤差。實(shí)測(cè)表明，經(jīng)過(guò)調(diào)試的單元振子天線(xiàn)駐波比小于1. 2的百分比帶寬達(dá)到了 25% W上。其中，A。為信號(hào)波長(zhǎng)。
[0020] 福射器采用五單元陣列設(shè)計(jì)，如圖2所示，中屯、福射單元的四周均勻分布有4個(gè)邊 緣福射單元。中間的福射單元也稱(chēng)為和單元，上下左右四個(gè)福射單元也稱(chēng)為差單元。上下 兩個(gè)福射單元的間距、W及左右兩個(gè)福射單元的間距為差單元間距D。五單元陣列中的差單 元間距D選取原則為；在滿(mǎn)足交叉禪合要求的前提下，天線(xiàn)照射角內(nèi)盡量不出現(xiàn)差副瓣照 射。五單元陣列的差單元間距D不僅影響差方向圖特性，而且影響單元間的互禪。據(jù)W往 的研究和工程實(shí)踐結(jié)果，本發(fā)明設(shè)置差單元間距D應(yīng)滿(mǎn)足下式：
[002U 1.KD/A0<1.5
[0022] 由于邊緣四個(gè)差單元的影響，中屯、和振子的方向圖變寬，等化變差。為改善和方向 圖特性，將邊緣四個(gè)差振子產(chǎn)生的方位/俯仰和信號(hào)與中屯、振子的和信號(hào)按一定的比例加 權(quán)合成，禪合加權(quán)的系數(shù)決定了合成和方向圖的波束寬度，該樣就可W獲得滿(mǎn)足天線(xiàn)照射 要求的和方向圖。
[0023] 如圖1所示，中屯、福射單元連接一個(gè)3地電橋，實(shí)現(xiàn)信號(hào)圓極化。中屯、福射單元連 接的3地電橋