集成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的天線結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，特別涉及一種可應(yīng)用于數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)天饋線系統(tǒng)的集成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的天線結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)在雷達(dá)系統(tǒng)中，特別是數(shù)字相控陣相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)中，通道的幅相一致性誤差直接影響數(shù)字波束的形成和目標(biāo)的測角精度，需要對各通道的幅相一致性誤差進(jìn)行監(jiān)測校正。因此，在數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)中，天線陣列與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)均扮演重要角色。
[0003]目前，天線陣列和監(jiān)測功分網(wǎng)絡(luò)為分立的組件，單元級的監(jiān)測一般采用耦合線形式，在天線單元饋線出口處耦合出小信號(hào)，通過電纜或者接插件連接到一個(gè)監(jiān)測功分網(wǎng)絡(luò)中，用于系統(tǒng)監(jiān)測。以上方式至少存在如下缺點(diǎn):1.由于各組件分立，總的組件較多，且需要考慮各個(gè)組件之間的安裝問題；2.組件之間需要通過電纜或者接插件實(shí)現(xiàn)連接，降低了系統(tǒng)可靠性，提高了成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的目的是提供一種集成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的天線結(jié)構(gòu)，將天線陣列和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)集成為一體，無需考慮組件間的安裝問題，此外，能夠?qū)崿F(xiàn)板間耦合，提高系統(tǒng)可靠性。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種集成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的天線結(jié)構(gòu)，包括:
[0006]天線陣列介質(zhì)層，其上表面設(shè)置有至少兩個(gè)天線單元，其下表面設(shè)置有各所述天線單元的饋線；
[0007]監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)層，設(shè)置在所述天線陣列介質(zhì)層的上表面，其背向于所述天線陣列介質(zhì)層的表面上設(shè)有功分網(wǎng)絡(luò)，所述功分網(wǎng)絡(luò)的各支路接口耦合連接相應(yīng)所述天線單元的饋線。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述天線陣列介質(zhì)層的上表面上開設(shè)有耦合槽，所述耦合槽的數(shù)目和饋線出口數(shù)目相同，各所述耦合槽布置在一饋線出口和一支路接口之間，用于所述功分網(wǎng)絡(luò)的各支路接口和相應(yīng)所述天線單元的饋線之間的信號(hào)耦合。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述耦合槽的形狀呈“ I ”字形或“ I ”字形。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述天線陣列為行饋，各天線單元成行排列，所述耦合槽的長度方向和天線單元排列的行方向平行。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述天線單元采用傘型振子形式的微帶線結(jié)構(gòu)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述功分網(wǎng)絡(luò)為威爾金森功分器。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述天線陣列介質(zhì)層和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)層通過半固化片壓合在一起。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)地板層，其設(shè)置在所述監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)層背向于所述天線陣列介質(zhì)層的表面上。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)層和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)地板層通過半固化片壓合在一起。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)地板層上開設(shè)有電阻安裝孔，用于貼片電阻的安裝。
[0017]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:將天線陣列設(shè)置在天線陣列介質(zhì)層上，將監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)層上，通過層與層的相接實(shí)現(xiàn)天線陣列與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的一體化，并通過板間耦合的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)的耦合，該集成結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)射與接收，同時(shí)還能夠?qū)Πl(fā)射和接收的信號(hào)的能量進(jìn)行監(jiān)測，一體化的結(jié)構(gòu)使得體積減小，可靠性增加，并且無需電纜或接插件實(shí)現(xiàn)信號(hào)的耦接，成本降低。
[0018]此外，還通過開設(shè)耦合槽，將天線單元的饋線耦接到監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的功分接口處，省去電纜或接插件的連接，加工方便，并且整體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的天線性能優(yōu)良。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的集成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的天線結(jié)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1實(shí)施例的正面局部放大示意圖；
[0021]圖3為圖1實(shí)施例的背面局部放大示意圖；
[0022]圖4為圖1實(shí)施例的天線單元出口駐波曲線圖；
[0023]圖5為圖1實(shí)施例的監(jiān)測功分網(wǎng)絡(luò)總口駐波曲線圖；
[0024]圖6為圖1實(shí)施例的監(jiān)測功分網(wǎng)絡(luò)總口到各個(gè)天線單元插損幅度曲線圖；
[0025]圖7為圖1實(shí)施例的監(jiān)測功分網(wǎng)絡(luò)總口到各個(gè)天線單元插損相位曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0027]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0028]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)單元級監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和天線陣列間分離連接，而導(dǎo)致的組件及組件之間的電纜或接插件多、系統(tǒng)可靠性低的問題。還實(shí)現(xiàn)了板間耦合，在天線陣列的輻射層開設(shè)耦合槽，使得天線饋線中部分信號(hào)能夠耦合到監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中，無需再通過電纜或接插件實(shí)現(xiàn)信號(hào)耦合連接，降低了系統(tǒng)成本，并且加工方便、易于實(shí)現(xiàn)且天線單元的性能優(yōu)良，大大提高了系統(tǒng)集成度，是數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)的理想之選。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0029]參看圖1和圖2，在本實(shí)施例中，集成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的天線結(jié)構(gòu)包括天線陣列介質(zhì)層I和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)層2，用來制作各層的介質(zhì)基材可以為任意能夠耦合傳輸微波信號(hào)的介質(zhì)材料，天線陣列介質(zhì)層I和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)層2也可以分別稱作天線陣列電路層和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)電路層。
[0030]天線陣列介質(zhì)層1，其上表面設(shè)置有至少兩個(gè)天線單元13，其下表面設(shè)置有各天線單元13的饋線12，天線單元13和饋線12例如是印刷形成在天線陣列介質(zhì)層I上。作為優(yōu)選的實(shí)施例，在圖1中，天線陣列介質(zhì)層I的上表面上設(shè)置有多個(gè)天線單元13，各天線單元13成行排列，形成為行饋結(jié)構(gòu)，各天線單元13采用傘型振子形式，為微帶線結(jié)構(gòu)，參看圖3，饋線12相應(yīng)于天線單元13而設(shè)置在天線陣列介質(zhì)層I的下表面，各饋線12和各天線單元13 —一對應(yīng)耦合。但是可以理解的天線單元13的具體形式也并非限制于傘型振子形式，在此僅作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，以便更好地描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及其性能。
[0031]監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)層2設(shè)置在天線陣列介質(zhì)層I的上表面，其背向于天線陣列介質(zhì)層I的表面上設(shè)有功分網(wǎng)絡(luò)22，功分網(wǎng)絡(luò)22的各支路接口耦合連接相應(yīng)天線單元13的饋線12，也就是功分網(wǎng)絡(luò)22和天線單元13的饋線12不通過任何電纜或接插件相連接，而是通過板間耦合的方式傳送信號(hào)。功分網(wǎng)絡(luò)22具有多個(gè)支路接口，以及一個(gè)網(wǎng)絡(luò)總口，信號(hào)可以通過支路接口匯合到網(wǎng)絡(luò)總口輸出，也可以通過網(wǎng)絡(luò)總口接收從而分成多路相同信號(hào)通過支路接口輸出。在圖1和圖2中，功分網(wǎng)絡(luò)22為威爾金森功分器，為帶狀線結(jié)構(gòu)，但是也并不限制于此，其他形式的功分網(wǎng)絡(luò)也