專利名稱：一種高增益超寬波束天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及雷達(dá)、通信、測(cè)控及遙感領(lǐng)域中的一種高增益超寬波束天線，特別
適用于需要超寬角度波束掃描及超寬角度波束賦形覆蓋的使用要求。
背景技術(shù)：
目前雷達(dá)、通信、測(cè)控及遙感領(lǐng)域中的超寬波束天線的制造方法主要有三種形 式 —是使用低增益的天線單元或者使用平面或曲面反射結(jié)構(gòu)得到寬波束方向圖。 二是使用陣列加權(quán)賦形的方法得到寬波束方向圖。 三是使用多個(gè)天線單元或者陣列采用時(shí)分工作的方式得到寬波束方向圖。 第一種形式的天線得到的天線增益較低，同時(shí)波束寬度也較小，一般為3dB波束 寬度< 120度，而且也只針對(duì)單個(gè)天線單元使用；第二種方法實(shí)現(xiàn)難度大，成本較高同時(shí)波 束寬度也較小， 一般為3dB波束寬度< 120度，同時(shí)陣列口徑損失較大，降低天線效率，而且 實(shí)現(xiàn)難度大，制作復(fù)雜；第三種方法可實(shí)現(xiàn)超寬波束，滿足角度覆蓋，但是實(shí)現(xiàn)難度大，制作 復(fù)雜、成本高，同時(shí)系統(tǒng)只能工作于時(shí)分方式。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種具有全向方 向圖的高增益、實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單的超寬波束天線。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是 —種高增益超寬波束天線，包括輻射體、反射裝置，輻射體設(shè)置于反射裝置上方，
在輻射體與反射裝置之間還設(shè)置有介質(zhì)體，反射裝置的表面為彎折的多面。 作為實(shí)用新型的改進(jìn)，所述輻射體為全向天線或者具有全向方向圖的天線陣列。 作為實(shí)用新型的改進(jìn)，所述介質(zhì)體為非導(dǎo)電的固體。所述介質(zhì)體可為空氣，輻射體
通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)固定在反射裝置上方，所述支撐結(jié)構(gòu)為一支桿，支桿的一端固定在輻射體上，
另一端固定在反射裝置上。 作為實(shí)用新型的改進(jìn)，所述彎折的多面為多邊形，多邊形為梯形。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得的技術(shù)進(jìn)步在于 1、本實(shí)用新型解決了天線高增益超寬波束要求的問(wèn)題，滿足了超寬角度覆蓋，以
及超寬角度掃描對(duì)超寬波束天線的要求。 2、本實(shí)用新型采用安裝反射裝置得到超寬波束的要求，因而對(duì)原天線或者天線陣 列的增益有所提高、同時(shí)其它電氣性能影響較小。 3、本實(shí)用新型采用安裝反射裝置得到超寬波束的要求，因而制造簡(jiǎn)單、成本低廉。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的安裝結(jié)構(gòu)示意3[0018] 圖2是圖1的俯視圖； 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖。 其中，1為輻射體、2為反射裝置、3為介質(zhì)體、4為支撐結(jié)構(gòu)、5為反射裝置表面A、 6為反射裝置表面B、7為反射裝置表面C、8為反射裝置底面、9為反射裝置表面B與反射裝 置底面的夾角、10為反射裝置表面C與反射裝置底面的夾角、11為反射裝置表面A與反射 裝置底面距離、12為反射裝置表面A的長(zhǎng)度、13反射裝置表面A的寬度、14為輻射體與反射 裝置之間距離。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明 圖1中，采用全向天線或者具有全向方向圖的天線陣列作為輻射體l，本實(shí)用新型
實(shí)施例采用Ku波段12. 5GHz工作的具有全向方向圖的環(huán)形天線單元陣列作為輻射體，具體
天線單元的尺寸以及陣列口徑尺寸可以通過(guò)現(xiàn)有商用軟件仿真計(jì)算獲得。 反射裝置2的表面可以為彎折的多邊形，具體表面形式以及結(jié)構(gòu)尺寸可以根據(jù)商
用電磁仿真軟件計(jì)算得到。本實(shí)用新型實(shí)施例采用圖2所示的彎折多邊形結(jié)構(gòu)，多邊形橫
截面(側(cè)視)形狀為梯形。 輻射體1與反射裝置2間的介質(zhì)體3包括所有由非導(dǎo)電材料制作的介質(zhì)體，空氣、 其它氣體、以及不導(dǎo)電液體為特殊的介質(zhì)體，還包括由多種材料的介質(zhì)制作的混合介質(zhì)體。 介質(zhì)體3的高度根據(jù)選取的介質(zhì)的介電常數(shù)以及損耗角通過(guò)商用電磁仿真軟件計(jì)算得到； 空氣以及其它氣體為特殊的介質(zhì)。本實(shí)用新型實(shí)施例采用空氣介質(zhì)，介質(zhì)高度為8.0毫米。 如果介質(zhì)體選擇為固體，直接將輻射體1固定至介質(zhì)體3上。如果介質(zhì)體選擇為空 氣，則將輻射體1固定于支撐結(jié)構(gòu)4上，支撐結(jié)構(gòu)4為非導(dǎo)電材料制成，本實(shí)用新型實(shí)施例 的支撐結(jié)構(gòu)采用聚四氟乙烯材料制作，支撐結(jié)構(gòu)4為為一支桿，支桿的一端固定在輻射體1 上，另一端固定在反射裝置2上。 圖2和圖3中，反射裝置表面A5的形狀為矩形，反射裝置表面B6的形狀為矩形，
反射裝置表面C7的形狀為矩形。各個(gè)尺寸可由商業(yè)軟件仿真計(jì)算得到，實(shí)施例選取的結(jié)構(gòu)
尺寸為圖2中9、 10的角度值都為30度，11的尺寸為30毫米，12的尺寸為56. 6毫米，13
的尺寸為12.0毫米。制作時(shí)，通過(guò)調(diào)整9、10、11、12、13的數(shù)值可以抑制輻射體在天頂方向
的增益，改變波束形狀。 本實(shí)用新型的簡(jiǎn)要工作原理如下 本實(shí)用新型通過(guò)反射裝置改變具有全向輻射方向圖的輻射體方向圖，通過(guò)調(diào)整反 射裝置的結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)，得到超寬覆蓋的波束，同時(shí)實(shí)現(xiàn)波束賦形的目的。
權(quán)利要求一種高增益超寬波束天線，包括輻射體(1)、反射裝置(2)，輻射體(1)設(shè)置于反射裝置(2)上方，其特征在于在輻射體(1)與反射裝置(2)之間還設(shè)置有介質(zhì)體(3)，反射裝置(2)的表面為彎折的多面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高增益超寬波束天線，其特征在于所述輻射體(1)為 全向天線或者具有全向方向圖的天線陣列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高增益超寬波束天線，其特征在于所述介質(zhì)體(3)為 非導(dǎo)電的固體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高增益超寬波束天線，其特征在于所述介質(zhì)體(3)為空氣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高增益超寬波束天線，其特征在于輻射體(1)通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)(4)固定在反射裝置(2)上方，所述支撐結(jié)構(gòu)(4)為一支桿，支桿的一端固定在輻射 體(1)上，另一端固定在反射裝置(2)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高增益超寬波束天線，其特征在于所述彎折的多面為 多邊形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高增益超寬波束天線，其特征在于所述的多邊形為梯形。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高增益超寬波束天線，包括輻射體(1)、反射裝置(2)，輻射體(1)設(shè)置于反射裝置(2)上方，在輻射體(1)與反射裝置(2)之間還設(shè)置有介質(zhì)體(3)，反射裝置(2)的表面為彎折的多面。本實(shí)用新型通過(guò)反射裝置改變具有全向輻射方向圖的輻射體方向圖，通過(guò)調(diào)整反射裝置的結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)，得到超寬覆蓋的波束，同時(shí)實(shí)現(xiàn)波束賦形的目的。
文檔編號(hào)H01Q19/12GK201466219SQ20092010447
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月1日
發(fā)明者喬宏章, 周旭, 張喜明, 張小苗, 梁毅 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所