一種基于交錯饋電底座的寬帶vivaldi陣列天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微波天線領(lǐng)域，具體是一種基于交錯饋電底座的寬帶vivaldi陣列天 線。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，相控陣天線已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事和民用通信領(lǐng)域。它通過改變陣元激勵信 號的相位來改變天線方向圖波束指向，天線的輻射能力可以用方向圖函數(shù)來描述。方向圖 的取值與陣元間距有關(guān)，增大陣元間距即增加了天線孔徑長度，可使天線波束變窄，提高天 線分辨率。但是，對于固定的工作頻率和掃描角，若陣元間距過大，陣列天線掃描時的輻射 場除主瓣以外在其他方向會因場強(qiáng)同相疊加形成強(qiáng)度與主瓣相仿的輻射瓣，稱之為柵瓣。 柵瓣占據(jù)了輻射能量，使天線增益降低，從柵瓣看到的目標(biāo)與主瓣看到的目標(biāo)易于混淆，導(dǎo) 致目標(biāo)位置模糊。干擾信號從柵瓣進(jìn)入接收機(jī)將影響通信系統(tǒng)的正常工作。因此，應(yīng)合理 地選擇相控陣天線的陣元間距避免出現(xiàn)柵瓣。許多陣列天線設(shè)計(jì)只注重對陣列主瓣和副瓣 進(jìn)行分析，而很少分析平面陣柵瓣問題。
[0003] 在Ku波段雙極化陣列天線的組陣過程中，由于波長較短，因此如果要防止柵瓣出 現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)減小天線單元之間的距離，但是天線之間的距離要能夠嵌入饋電的SSMA同軸連接 器，標(biāo)準(zhǔn)SSMA法蘭盤尺寸大小是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的，如果天線單元之間的距離過小，SSMA無法正 常連接，則陣元就無法饋電，陣列天線無法使用。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種基于交錯饋電底座的寬帶vivaldi陣列天 線，以解決現(xiàn)有技術(shù)雙極化天線SSM無法正常連接的問題。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為： 一種基于交錯饋電底座的寬帶vivaldi陣列天線，其特征在于：包括有底座，底座上插 接有多個X向天線單元，以X向作為行向，多個X向天線單元呈行列陣列排列構(gòu)成X向天線 單元陣列，且X向天線單元陣列中相鄰兩列之間有間隙，底座上位于X向天線單元陣列中相 鄰兩列之間還分別插接有Y向天線單元陣列，每個Y向天線單元陣列由多個共用同一微波 基板的多個Y向天線單元構(gòu)成，所述X向天線單元、Y向天線單元下端分別從底座底面中穿 出，且Y向天線單元下端向下超過X向天線單元。
[0006] 所述的一種基于交錯饋電底座的寬帶vivaldi陣列天線，其特征在于：所述X向天 線單元陣列中，X向天線單元包括豎向的微波基板，微波基板正面設(shè)有金屬輻射面，金屬輻 射面中設(shè)有喇叭形的輻射開口，且輻射開口的喇叭形口部設(shè)置在微波基板正面上端，輻射 開口的喇叭形根部設(shè)置在微波基板正面下部，且金屬輻射面上設(shè)有與輻射開口喇叭形根部 連通的槽線過渡，槽線的圓形開口用于電容性匹配，每個微波基板下端分別穿過底座底面， 且每個微波基板下端分別連接有SSM同軸連接器，每個微波基板背面分別設(shè)置有金屬微 帶線，金屬微帶線一端向下延伸至微波基板背面下端并與SSM同軸連接器連接，金屬微帶 線另一端延伸至微波基板背面對應(yīng)槽線過渡與輻射開口連接處位置，且金屬微帶線另一端 連接有扇形匹配阻抗； 所述Y向天線單元陣列包括共用的微波基板，微波基板正面設(shè)有多個相同的金屬輻 射面，每個金屬輻射面中分別設(shè)有喇叭形的輻射開口，各個輻射開口的喇叭形口部分別設(shè) 置在微波基板正面上端，各個輻射開口的喇叭形根部分別設(shè)置在微波基板正面下部，且每 個金屬輻射面上分別設(shè)有與輻射開口喇叭形根部連通的槽線過渡，微波基板下端穿過底座 底面并向下超過X向天線單元陣列微波基板下端，且微波基板下端對應(yīng)各個金屬輻射面底 部位置分別連接有SSM同軸連接器，微波基板背面對應(yīng)各個金屬輻射面分別設(shè)置有金屬 微帶線，金屬微帶線一端分別向下延伸至微波基板背面下端并與位置對應(yīng)的SSM同軸連 接器連接，金屬微帶線另一端分別延伸至微波基板背面對應(yīng)槽線過渡與輻射開口連接處位 置，且金屬微帶線另一端分別連接有扇形匹配阻抗，由共用的微波基板與各個金屬輻射面、 輻射開口、槽線過渡、金屬微帶線、SSM同軸連接器、扇形匹配阻抗構(gòu)成各個Y向天線單元。
[0007] 本發(fā)明在兼顧陣元結(jié)構(gòu)，波長和應(yīng)用帶寬的基礎(chǔ)上，考慮了雙極化陣列天線的組 陣特點(diǎn)，縮小了陣列天線陣元之間的間距，很好的利用了 X和Y方向不同極化方式的饋電特 點(diǎn)，X方向饋電相對于Y方向縮短一部分，方便了陣元使用的SSM同軸連接進(jìn)行饋電。使得 陣列天線的組陣頻率覆蓋12GHz-24GHz，12GHz掃描范圍為±45°，24GHz掃描范圍為±30°， 并且無柵瓣產(chǎn)生。全頻段駐波小于1.3。
[0008] 本發(fā)明X和Y方向交錯排布的的SSM同軸連接進(jìn)行組陣饋電，與現(xiàn)有技術(shù)相比， 裝配簡單、性能可靠、可有效解決波長和陣元間距之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)了大帶寬、防柵瓣的三 維陣列天線組陣結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖2為本發(fā)明X向天線單元結(jié)構(gòu)正視圖。
[0011] 圖3為本發(fā)明X向天線單元結(jié)構(gòu)背視圖。
[0012] 圖4為本發(fā)明Y向天線單元陣列結(jié)構(gòu)正視圖。
[0013] 圖5為本發(fā)明Y向天線單元結(jié)構(gòu)背視圖。
[0014] 圖6為本發(fā)明天線單元結(jié)構(gòu)正透視圖。
[0015] 圖7為本發(fā)明底座結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 參見圖1-圖7所示，一種基于交錯饋電底座的寬帶vivaldi陣列天線，包括有底 座10,底座10上插接有多個X向天線單元1，以X向作為行向，多個X向天線單元1呈行列 陣列排列構(gòu)成X向天線單元陣列，且X向天線單元陣列中相鄰兩列之間有間隙，底座10上 位于X向天線單元陣列中相鄰兩列之間還分別插接有Y向天線單元陣列2,每個Y向天線單 元陣列2由多個共用同一微波基板的多個Y向天線單元構(gòu)成，X向天線單元1、Y向天線單 元下端分別從底座10底面中穿出，且Y向天線單元下端向下超過X向天線單元1。
[0017] X向天線單元陣列中，X向天線單元1包括豎向的微波基板3,微波基板3正面設(shè) 有金屬輻射面4,金屬輻射面4中設(shè)有喇叭形的輻射開口 5,且輻射開口 5的喇叭形口部設(shè) 置在微波基板3正面上端，輻射開口 5的喇叭形根部設(shè)置在微波基板3正面下部，且金屬輻 射面4上設(shè)有與輻射開口 5喇叭形根部連通的圓口型的槽線過渡9,每個微波基板3下端 分別穿過底座10底面，且每個微波基板3下端分別連接有SSM同軸連接器6,每個微波基 板3背面分別設(shè)置有金屬微帶線7,金屬微帶線7 -端向下延伸至微波基板3背面下端并與 SSM同軸連接器6連接，金屬微帶線7另一端延伸至