一種x波段相控陣波導天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種X波段相控陣波導天線，采用整體波導陣作為傳輸體，以代替傳統的線源傳輸體與裂縫波導相結合的雷達天線。本實用新型由反射體、中間體、過渡體、變換體、耦合體和射頻連接器依次連接而成的包含多個波導單體的集合體。有益的技術效果：本實用新型采用分層結構，平行分割為五層單層體，經真空釬焊一次成型，加工簡單、省時省力、組裝的精度高。本實用新型整體緊湊美觀，具有體積小，精度好，增益高的特點。適合地面、航空等相控陣體制雷達天線結構設計。
【專利說明】
一種X波段相控陣波導天線
技術領域
[0001]本實用新型屬于雷達天線技術領域，尤其涉及相控陣體制雷達領域，具體為一種X波段相控陣波導天線。
【背景技術】
[0002]天線是雷達及通信等電子設備領域中非常重要的設備，具有發射信號和接收信號的功能。現有的波導裂縫陣天線，是由一根根獨立的裂縫波導通過螺釘固定等方式裝配集成一體，然后與線源體連接，構成一個完整天線陣。同時具有外形龐大，結構復雜，裝配精度要求高，電性能指標低的缺點，一般無法做到體積小，結構簡單。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種X波段相控陣波導天線，采用整體化波導陣的方式，以代替傳統的線源傳輸體與獨立裂縫波導相結合的雷達天線。本實用新型的具體結構如下:一種X波段相控陣波導天線，為裂縫波導體組成的波導陣面天線。所述裂縫波導體包括依次首尾連接的反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5和射頻連接器6構成。反射體I的背面與中間體2的正面構成第一級腔體，中間體2的背面與過渡體3的正面構成第二級腔體，過渡體3的背面、變換體4、耦合體5共同構成第三級腔體。在反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4上分別開有縫隙。在耦合體5的上安裝有射頻連接器6。反射體I外表面接收到的天線信號依次穿過反射體I上的縫隙、中間體2上的縫隙、過渡體3上的縫隙、變換體4上的縫隙后，自射頻連接器6輸出。
[0004]進一步說，所述反射體I為矩形板塊結構，在反射體I的正面設有2n列并列排列的反射槽組11，其中，η取不小于4的整數。所述反射槽組11均由16個呈“I”字形豎直排列的反射槽12構成。在每個反射槽12底部的中心設有反射裂縫13: S卩，通過反射裂縫13導通反射槽12的正面與背面。
[0005]進一步說，所述中間體2為矩形板塊結構。在中間體2的正面設有與反射槽組11相對應的2η個并列排列的波導腔凹槽21，通過隔板將每個波導腔凹槽21沿長度方向分隔為3個獨立腔室，依次為:中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室。其中，波導腔凹槽21的中間體上腔室與位于同列的反射槽組11上方的6個反射槽12的反射裂縫13相連通，中間體下腔室與位于同列反射槽組11下方的6個反射槽12的反射裂縫13相連通，中間體中間腔室與位于同列的反射槽組11中部的4個反射槽12的反射裂縫13相連通。
[0006]在每個波導腔凹槽21的中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室內均設有I個中間體通道23，S卩，每個波導腔凹槽21均通過3個中間體通道23導通該波導腔凹槽21的正面與背面。
[0007]進一步說，所述過渡體3為矩形板塊結構。在過渡體3的正面設有與波導腔凹槽21相對應的2η個并列排列的過渡體凹槽31，通過隔板將每個過渡體凹槽31沿長度方向分隔為過渡體上腔室和過渡體下腔室。其中，過渡體凹槽31的過渡體上腔室與位于同列的中間體上腔室的中間體通道23、以及中間體中間腔室的中間體通道23相連通，過渡體下腔室與位于同列的中間體下腔室的中間體通道23相連通。
[0008]在每個過渡體凹槽31的過渡體上腔室和過渡體下腔室內各設有I個過渡體通道33，S卩，每個過渡體凹槽31均通過2個過渡體通道33導通該過渡體凹槽31的正面與背面。
[0009]進一步說，所述變換體4為矩形塊。在變換體4的正面設有與過渡體凹槽31相對應的2n個并列排列的變換體凹槽41。變換體凹槽41與位于同列的過渡體上腔室的過渡體通道33、過渡體下腔室的過渡體通道33相連通。
[0010]在每個變換體凹槽41內均設有I個變換體通道42。位于變換體4背面的變換體通道42的開口向外延伸形成凸臺。
[0011]進一步說，所述耦合體5為長條狀，在耦合體5的正面設有與變換體凹槽41相對應的2n個耦合體凹槽51，耦合體凹槽51與位于同列的變換體凹槽41的變換體通道42相連通。在耦合體凹槽51的底部設有射頻輸入端口，所述射頻輸入端口與射頻連接器6相連接。
[0012]即由位于同一列的反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5首尾相互貼合，共同構成I個獨立的波導腔。即，本波導天線具有2n個波導腔。
[0013]有益的技術效果
[0014]本實用新型采用由反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5共同形成波導作為傳輸體，以代替傳統的線源傳輸體與裂縫波導相結合的雷達天線，把包含多個波導單體設計成一個整體，并取消線源結構為全波導結構。
[0015]由于取消掉了線源結構，極大地解決了原有結構的設計、組裝復雜、定位精度差等技術難題。本實用新型的整體結構為空間多腔體結構，并根據波導信號傳輸路徑的結構特點把陣面體分成反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5這5層相互獨立的平行結構單體，解決了復雜的結構難以加工成型的問題，既能保證天線尺寸精度要求，又能保證天線高增益要求，并使精密加工得以容易實現。
[0016]采用本實用新型所提供的部件形貌與結構，使復雜的三維結構簡化，結構件容易加工，尺寸精度也容易保證，對結構單體進行精加工后，并通過定位銷精密定位把各單體固定組合成一體，然后就可以一次真空焊接成型。省去了過去對線源設計、加工、測量、裝配、測試和固定等繁瑣過程和波導裝配的定位精度調整等過程，完全滿足尺寸精度和天線高增益要求的同時，極大地降低了人工成本與工作強度。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的立體不意圖。
[0018]圖2是圖1的爆炸示意圖。
[0019]圖3是圖1的主視圖。
[0020]圖4是圖3中A區域的放大示意圖。
[0021]圖5是圖4的立體示意圖。
[0022]圖6是圖3中BB剖視圖。
[0023]圖7是圖2中反射體I的后視圖。
[0024]圖8是圖2中中間體2的后視圖。
[0025]圖9是圖2中過渡體3的后視圖。
[0026]圖10是圖2中變換體4的后視圖。
[0027]圖11是圖1的后視圖。
【具體實施方式】
[0028]現結合附圖詳細說明本實用新型的結構特點。
[0029]參見圖1，一種X波段相控陣波導天線，為裂縫波導體組成的波導陣面天線。所述裂縫波導體由依次首尾連接的反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5和射頻連接器6構成。反射體I的背面與中間體2的正面構成第一級腔體，中間體2的背面與過渡體3的正面構成第二級腔體，過渡體3的背面、變換體4、耦合體5共同構成第三級腔體。在反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4上分別開有縫隙。在耦合體5的上安裝有射頻連接器6。反射體I外表面接收到的天線信號依次穿過反射體I上的縫隙、中間體2上的縫隙、過渡體3上的縫隙、變換體4上的縫隙后，自射頻連接器6輸出，如圖2所示。
[0030]參見圖3，所述反射體I為矩形板塊結構，在反射體I的正面設有2"列并列排列的反射槽組11，其中，η取不小于4的整數。所述反射槽組11均由16個呈“I”字形豎直排列的反射槽12構成。在每個反射槽12底部的中心設有反射裂縫13: S卩，通過反射裂縫13導通反射槽12的正面與背面，如圖7所示。
[0031]參見圖8，所述中間體2為矩形板塊結構。在中間體2的正面設有與反射槽組11相對應的2η個并列排列的波導腔凹槽21，通過隔板將每個波導腔凹槽21沿長度方向分隔為3個獨立腔室，依次為:中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室，參見圖8。其中，波導腔凹槽21的中間體上腔室與位于同列的反射槽組11上方的6個反射槽12的反射裂縫13相連通，中間體下腔室與位于同列反射槽組11下方的6個反射槽12的反射裂縫13相連通，中間體中間腔室與位于同列的反射槽組11中部的4個反射槽12的反射裂縫13相連通。
[0032]在每個波導腔凹槽21的中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室內均設有I個中間體通道23，S卩，每個波導腔凹槽21均通過3個中間體通道23導通該波導腔凹槽21的正面與背面，詳見圖6。
[0033]參見圖9，所述過渡體3為矩形板塊結構。參見圖2，在過渡體3的正面設有與波導腔凹槽21相對應的2η個并列排列的過渡體凹槽31，通過隔板將每個過渡體凹槽31沿長度方向分隔為過渡體上腔室和過渡體下腔室。其中，過渡體凹槽31的過渡體上腔室與位于同列的中間體上腔室的中間體通道23、以及中間體中間腔室的中間體通道23相連通，過渡體下腔室與位于同列的中間體下腔室的中間體通道23相連通。在每個過渡體凹槽31的過渡體上腔室和過渡體下腔室內各設有I個過渡體通道33，S卩，每個過渡體凹槽31均通過2個過渡體通道33導通該過渡體凹槽31的正面與背面，詳見圖6。
[0034]參見圖10，所述變換體4為矩形塊。參見圖2，在變換體4的正面設有與過渡體凹槽31相對應的2n個并列排列的變換體凹槽41。變換體凹槽41與位于同列的過渡體上腔室的過渡體通道33、過渡體下腔室的過渡體通道33相連通。
[0035]在每個變換體凹槽41內均設有I個變換體通道42。位于變換體4背面的變換體通道42的開口向外延伸形成凸臺詳見圖6。
[0036]參見圖11，所述耦合體5為長條狀，參見圖2，在耦合體5的正面設有與變換體凹槽41相對應的2n個耦合體凹槽51，耦合體凹槽51與位于同列的變換體凹槽41的變換體通道42相連通。在耦合體凹槽51的底部設有射頻輸入端口，所述射頻輸入端口與射頻連接器6相連接，詳見圖11。
[0037]即由位于同一列的反射體1、中間體2、過渡體3、變換體4、耦合體5首尾相互貼合，共同構成I個獨立的波導腔，詳見圖6。換言之，本波導天線具有2n個波導腔。
[0038]參見圖2，在反射體I的四角設有定位銷7，通過定位銷7定位且固定反射體I與中間體2的連接。優選的方式是采用定位銷7對相鄰的部件進行精確定位。
[0039]進一步說，射頻連接器6為SMA連接器。
[0040]參見圖3，在反射體I的正面開有多邊形槽8。多邊形槽8用以減輕反射體I的重量。[0041 ]參見圖4和5，反射槽12為向內凹陷的十字形。
[0042]參見圖3，反射縫隙13均為豎直的長孔。
【主權項】
1.一種X波段相控陣波導天線，其特征在于:為裂縫波導體組成的波導陣面天線； 所述裂縫波導體包括依次首尾連接的反射體(I)、中間體(2)、過渡體(3)、變換體(4)、耦合體(5)和射頻連接器(6)構成； 反射體(I)的背面與中間體(2)的正面構成第一級腔體，中間體(2)的背面與過渡體(3)的正面構成第二級腔體，過渡體(3)的背面、變換體(4)、耦合體(5)共同構成第三級腔體； 在反射體(I)、中間體(2)、過渡體(3)、變換體(4)上分別開有縫隙； 在耦合體(5)的上安裝有射頻連接器(6); 反射體(I)外表面接收到的天線信號依次穿過反射體(I)上的縫隙、中間體(2)上的縫隙、過渡體(3)上的縫隙、變換體(4)上的縫隙后，自射頻連接器(6)輸出。2.根據權利要求1所述的一種X波段相控陣波導天線，其特征在于: 所述反射體(I)為矩形板塊結構，在反射體(I)的正面設有2"列并列排列的反射槽組(11)，其中，η取不小于4的整數;所述反射槽組(11)均由16個呈“I”字形豎直排列的反射槽(12)構成;在每個反射槽(12)底部的中心設有反射裂縫(13):S卩，通過反射裂縫(13)導通反射槽(12)的正面與背面。3.根據權利要求2所述的一種X波段相控陣波導天線，其特征在于: 所述中間體(2)為矩形板塊結構;在中間體(2)的正面設有與反射槽組(11)相對應的2η個并列排列的波導腔凹槽(21)，通過隔板將每個波導腔凹槽(21)沿長度方向分隔為3個獨立腔室，依次為:中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室;其中，波導腔凹槽(21)的中間體上腔室與位于同列的反射槽組(11)上方的6個反射槽(12)的反射裂縫(13)相連通，中間體下腔室與位于同列反射槽組(11)下方的6個反射槽(12)的反射裂縫(13)相連通，中間體中間腔室與位于同列的反射槽組(11)中部的4個反射槽(12)的反射裂縫(13)相連通；在每個波導腔凹槽(21)的中間體上腔室、中間體中間腔室和中間體下腔室內均設有I個中間體通道(23)，S卩，每個波導腔凹槽(21)均通過3個中間體通道(23)導通該波導腔凹槽(21)的正面與背面。4.根據權利要求3所述的一種X波段相控陣波導天線，其特征在于: 所述過渡體(3)為矩形板塊結構;在過渡體(3)的正面設有與波導腔凹槽(21)相對應的2n個并列排列的過渡體凹槽(31)，通過隔板將每個過渡體凹槽(31)沿長度方向分隔為過渡體上腔室和過渡體下腔室;其中，過渡體凹槽(31)的過渡體上腔室與位于同列的中間體上腔室的中間體通道(23)、以及中間體中間腔室的中間體通道(23)相連通，過渡體下腔室與位于同列的中間體下腔室的中間體通道(23)相連通； 在每個過渡體凹槽(31)的過渡體上腔室和過渡體下腔室內各設有I個過渡體通道(33)，S卩，每個過渡體凹槽(31)均通過2個過渡體通道(33)導通該過渡體凹槽(31)的正面與背面。5.根據權利要求4所述的一種X波段相控陣波導天線，其特征在于: 所述變換體(4)為矩形塊;在變換體(4)的正面設有與過渡體凹槽(31)相對應的2n個并列排列的變換體凹槽(41);變換體凹槽(41)與位于同列的過渡體上腔室的過渡體通道(33)、過渡體下腔室的過渡體通道(33)相連通； 在每個變換體凹槽(41)內均設有I個變換體通道(42);位于變換體(4)背面的變換體通道(42)的開口向外延伸形成凸臺。6.根據權利要求5所述的一種X波段相控陣波導天線，其特征在于: 所述耦合體(5)為長條狀，在耦合體(5)的正面設有與變換體凹槽(41)相對應的2n個耦合體凹槽(51 )，耦合體凹槽(51)與位于同列的變換體凹槽(41)的變換體通道(42)相連通；在耦合體凹槽(51)的底部設有射頻輸入端口，所述射頻輸入端口與射頻連接器(6)相連接； 即由位于同一列的反射體(I)、中間體(2)、過渡體(3)、變換體(4)、耦合體(5)首尾相互貼合，共同構成I個獨立的波導腔;即，本波導天線具有2n個波導腔。7.如權利要求1所述的一種X波段相控陣波導天線，其特征在于:在反射體(I)的四角設有定位銷(7)，通過定位銷(7)定位反射體(I)與中間體(2)的貼合。8.如權利要求1所述的一種X波段相控陣波導天線，其特征在于:射頻連接器(6)為SMA連接器。9.如權利要求1所述的一種X波段相控陣波導天線，其特征在于:在反射體(I)的正面開有多邊形槽(8)，多邊形槽(8)用以減輕重量。10.如權利要求2所述的一種X波段相控陣波導天線，其特征在于:反射槽(12)為向內凹陷的十字花形。
【文檔編號】H01Q13/06GK205543248SQ201521008608
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年11月30日
【發明人】劉魯軍, 王甜, 湯詠, 張鵬, 蔣仲瑜
【申請人】安徽四創電子股份有限公司