本申請(qǐng)涉及天線,尤其涉及一種金屬雷達(dá)天線單元及天線。
背景技術(shù):
1、在現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)中,天線是決定雷達(dá)性能的關(guān)鍵部件之一。金屬雷達(dá)天線以其優(yōu)良的導(dǎo)電性、輻射效率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,成為廣泛應(yīng)用的天線類型。隨著雷達(dá)系統(tǒng)需求的不斷提升,天線設(shè)計(jì)面臨著高性能、高集成度、小型化等方面的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的金屬天線結(jié)構(gòu)盡管性能穩(wěn)定,但是在饋電系統(tǒng)設(shè)計(jì)上存在一些局限,往往導(dǎo)致饋電損耗大、能量分配不均以及電磁波傳播路徑不穩(wěn)定等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種金屬雷達(dá)天線單元,解決金屬天線中饋電損耗大、能量分配不均以及電磁波傳播路徑不穩(wěn)定的問(wèn)題。
2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本申請(qǐng)采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種金屬雷達(dá)天線單元,包括:金屬體和饋電組件,所述饋電組件與所述金屬體連接,用于給所述金屬體饋電;所述金屬體包括喇叭層和饋電網(wǎng)絡(luò)層,所述喇叭層包括多個(gè)喇叭孔,所述喇叭孔沿第一方向開(kāi)設(shè),所述喇叭孔分布在所述金屬體的端面上,所述饋電網(wǎng)絡(luò)層包括有饋電槽和多個(gè)饋電孔,所述饋電槽和饋電孔開(kāi)設(shè)在所述金屬體內(nèi),所述饋電孔沿第一方向開(kāi)設(shè),所述饋電孔與喇叭孔連通,所述饋電孔與喇叭孔對(duì)應(yīng)分布,所述饋電槽設(shè)置在金屬體內(nèi),并連通所有的所述饋電孔。
3、本申請(qǐng)的有益效果是:本申請(qǐng)包括金屬體和饋電組件。饋電組件與金屬體連接,用于給金屬體饋電,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)天線單元的正常工作。金屬體包括兩層結(jié)構(gòu):喇叭層和饋電網(wǎng)絡(luò)層。喇叭層通過(guò)多個(gè)喇叭孔沿第一方向開(kāi)設(shè),分布在金屬體的端面上,負(fù)責(zé)引導(dǎo)和輻射電磁波。饋電網(wǎng)絡(luò)層則通過(guò)饋電槽和饋電孔進(jìn)行設(shè)計(jì),饋電孔與喇叭孔一一對(duì)應(yīng),通過(guò)這些孔道將饋電能量從饋電網(wǎng)絡(luò)層傳導(dǎo)至喇叭層,從而實(shí)現(xiàn)高效的電磁波輻射。饋電槽和饋電孔可以確保饋電過(guò)程中的能量均勻分布,避免饋電不均問(wèn)題。通過(guò)將饋電孔與喇叭孔直接連通,減少了中間電路的復(fù)雜性,從而有效降低了饋電損耗,提升了天線的整體效率和性能的穩(wěn)定性。
1.一種金屬雷達(dá)天線單元,其特征在于,包括金屬體和饋電組件,所述饋電組件與所述金屬體連接,用于給所述金屬體饋電;所述金屬體包括喇叭層和饋電網(wǎng)絡(luò)層,所述喇叭層包括多個(gè)喇叭孔,所述喇叭孔沿第一方向開(kāi)設(shè),所述喇叭孔分布在所述金屬體的端面上,所述饋電網(wǎng)絡(luò)層包括有饋電槽和多個(gè)饋電孔,所述饋電槽和饋電孔開(kāi)設(shè)在所述金屬體內(nèi),所述饋電孔沿第一方向開(kāi)設(shè),所述饋電孔與喇叭孔連通,所述饋電孔與喇叭孔對(duì)應(yīng)分布,所述饋電槽設(shè)置在金屬體內(nèi),并連通所有的所述饋電孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬雷達(dá)天線單元,其特征在于,所述金屬體包括第一金屬體和第二金屬體,所述第一金屬體和第二金屬體固定連接,所述第一金屬體包括有喇叭層和第一饋電層,所述第一饋電層鄰近所述第二金屬體,所述第一饋電層上設(shè)置有多個(gè)第一通孔,所述第一通孔與所述喇叭孔對(duì)應(yīng)設(shè)置,所述第二金屬體上設(shè)置有多個(gè)盲孔,所述盲孔與所述第一通孔對(duì)應(yīng),所述第一通孔和盲孔組成所述饋電孔;所述第一饋電層上設(shè)置第一連接槽,所述第二金屬體上設(shè)置第二連接槽,所述第一連接槽和第二連接槽組成所述饋電槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬雷達(dá)天線單元,其特征在于,所述第一連接槽包括有第一子槽、第二子槽、第三子槽和分支子槽,所述第一子槽沿第二方向設(shè)置,所述第一子槽的一端連接所述饋電組件,另一端位于所述第一饋電層的中部,并連接所述第二子槽的中部;所述第二子槽沿第三方向設(shè)置,位于所述第一饋電層的中部,所述第二子槽的兩端位于所述第一饋電層的邊部,并分別與兩側(cè)所述第三子槽的中部連接;所述第三子槽沿第二方向設(shè)置,所述第三子槽位于所述第一饋電層的兩側(cè)邊處,所述第三子槽的兩端均連接一對(duì)所述分支子槽,所述分支子槽沿第三方向設(shè)置,所述分支子槽向第一饋電層的內(nèi)側(cè)延伸,所述分支子槽與所述第一通孔連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬雷達(dá)天線單元,其特征在于,所述分支子槽包括有主分支、第一分支和第二分支,所述主分支的一端連接所述第三子槽的一端,另一端連接所述第一分支和第二分支,所述第一分支和第二分支均設(shè)置有一對(duì),所述第一分支連接內(nèi)側(cè)的所述第一通孔,所述第二分支連接外側(cè)的所述第一通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬雷達(dá)天線單元,其特征在于,所述第一分支的寬度大于所述第二分支的寬度,所述第二分支彎曲設(shè)置,所述第二分支的長(zhǎng)度大于所述第一分支的長(zhǎng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬雷達(dá)天線單元,其特征在于,所述饋電網(wǎng)絡(luò)層為全并饋網(wǎng)絡(luò),所述饋電網(wǎng)絡(luò)層在第二方向和第三方向分別形成切比雪夫幅度分配和相位分配,其中所述切比雪夫幅度分配用于控制兩個(gè)面的波束寬度和整體副瓣,所述相位分配用于控制不同的副瓣。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬雷達(dá)天線單元,其特征在于,所述饋電組件包括第一連接件、第二連接件和第三連接件,所述第一連接件與所述第一金屬體和第二金屬體連接,所述第二連接件和第三連接件的上端面與所述第一連接件的下端面連接,所述第二連接件的內(nèi)側(cè)面與所述第三連接件的內(nèi)側(cè)面連接,所述第二連接件上設(shè)置有第一穿線孔,所述第一連接件、第二連接件和第三連接件之間的圍合處設(shè)置有第二穿線孔,所述第二穿線孔沿第一方向設(shè)置,所述饋電組件連接的饋電線穿過(guò)所述第一連接孔和第二連接孔與所述金屬體連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬雷達(dá)天線單元,其特征在于,所述喇叭孔內(nèi)壁設(shè)置有階梯,使所述喇叭孔形成雙層階梯過(guò)渡喇叭孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬雷達(dá)天線單元,其特征在于,所述金屬體的側(cè)面設(shè)置有功放輸出口,所述功放輸出口與所述饋電組件對(duì)應(yīng);所述第二連接孔垂直向下過(guò)渡至所述金屬體,與所述功放輸出口貼合安裝,所述第一連接件鄰近所述金屬體的一側(cè)設(shè)置圓弧形的過(guò)渡波導(dǎo)口,所述過(guò)渡波導(dǎo)口與所述功放輸出口對(duì)應(yīng)連通。
10.一種金屬雷達(dá)天線,其特征在于,包括權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述金屬雷達(dá)天線單元,所述金屬雷達(dá)天線包括至少3個(gè)所述金屬雷達(dá)天線單元,2個(gè)所述金屬雷達(dá)天線單元用于信號(hào)的接收,1個(gè)所述金屬雷達(dá)天線單元用于信號(hào)的發(fā)送。