CN120222024A 一种双频双极化集成校准网络的共口径天线

(19)国家知识产权局(71)申请人成都智芯雷通微系统技术有限公司地址610000四川省成都市锦江区静平路780号1栋5层1号(74)专利代理机构成都科海专利事务有限责任公司51202专利代理师刘双兰(54)发明名称一种双频双极化集成校准网络的共口径天线本发明属于相控阵雷达天线技术领域，涉及一种双频双极化集成校准网络的共口径天线。包段天线单元的天线主体包括：馈电探针、2个天线臂、腔体和用于向上馈电的同轴线；C波段天线单元包括：用于生成馈电信号和校准网络驻波的集线地面和用于辐射信号的天线辐射面，L波段天21.一种双频双极化集成校准网络的共口径天线，其特征在于，包括：L波段天线单元和C波段天线单元；所述L波段天线单元位于所述C波段天线单元的阵面内，所述L波段天线单元与所述C波段天线单元共口径；所述L波段天线单元的天线主体(11)包括：馈电探针、2个天线臂、腔体和用于向上馈电的同轴线；所述同轴线和所述馈电探针位于所述腔体的内部，所述同轴线和所述馈电探针共轭错位；所述同轴线的馈电端位于所述腔体的顶部，所述同轴线的内芯通过所述馈电探针连接其中一个所述天线臂，所述同轴线的外导体反向连接另一个所述天线臂；所述C波段天线单元包括：用于幅相校准和生成馈电信号的集成校准网络(21)、用于耦合信号的H型缝隙开槽面(22)、天线地面(23)和用于辐射信号的天线辐射面(24);所述集成校准网络(21)、所述H型缝隙开槽面(22)、所述天线地面(23)和所述天线辐射面(24)自下而上依次重叠；所述集成校准网络(21)包括正交排布的馈电带状线和耦合带状线；所述H型缝隙开槽面(22)包括两条正交排列的H型缝隙。2.根据权利要求1所述的一种双频双极化集成校准网络的共口径天线，其特征在于，所述天线臂包括2个弯曲角度为90°的弯折部。3.根据权利要求1或2所述的一种双频双极化集成校准网络的共口径天线，其特征在于，所述L波段天线单元还包括：天线臂支撑架(12)、同轴线支撑柱(13)以及用于保护所述馈电探针、固定天线结构和增加天线隔离度的保护帽(14);所述天线臂支撑架(12)通过螺钉和螺母与所述天线臂连接；所述同轴线支撑柱(13)用于固定所述馈电探针和所述同轴线，所述同轴线支撑柱(13)从所述腔体的底部嵌插入所述腔体内，所述同轴线支撑柱(13)包括厄流槽；所述保护帽(14)覆盖在位于所述天线主体(11)的顶端。4.根据权利要求3所述的一种双频双极化集成校准网络的共口径天线，其特征在于，所述天线主体(11)为金属材质；所述天线臂支撑架(12)、所述同轴线支撑柱(13)、所述螺钉和所述螺母均为非金属材质；所述天线臂支撑架(12)、所述螺钉和所述螺母均为中空结构。5.根据权利要求1所述的一种双频双极化集成校准网络的共口径天线，其特征在于，所述集成校准网络(21)包括：馈电带状线、校准带状线、T型探头信号采集结构和串并联带线结构；所述校准带状线通过所述T型探头信号采集结构连接所述馈电带状线，所述串并联带线结构的一侧对接所述集成校准网络(21)的出口，所述串并联带线结构的另一侧连接所述T型探头信号采集结构。6.根据权利要求5所述的一种双频双极化集成校准网络的共口径天线，其特征在于，所述集成校准网络(21)还包括：馈电带状线之间的隔离孔。7.根据权利要求5或6所述的一种双频双极化集成校准网络的共口径天线，其特征在于，所述C波段天线单元还包括：微波介质基板(25)、空气腔(26)和带状线承载基板(27);所述微波介质基板(25)位于所述天线地面(23)和所述天线辐射面(24)之间；所述空气腔(26)位于所述H型缝隙开槽面(22)和所述天线地面(23)之间；所述带状线承载基板(27)用于承载所述馈电带状线和所述校准带状线。8.根据权利要求7所述的一种双频双极化集成校准网络的共口径天线，其特征在于，所述微波介质基板(25)和所述带状线承载基板(27)均为RO4350板材。3技术领域[0001]本发明属于相控阵雷达天线技术领域，具体涉及一种双频双极化集成校准网络的共口径天线。背景技术[0002]随着相控阵雷达的发展，在机载、弹载等空间资源有限的平台上需要集成更多、更多频段，多极化技术。现有相控阵天线多为单频单极化设计，且没有在无源天线阵面集成校准网络。校准网络通常集成在T/R模块内部，导致多频段、多极化更多空间。此外，分立式双频天线设计存在口径大、重量高等问题，难以满足空间资源有限平台的需求。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是：现有相控阵天线空间占用大、功能单一且校准网络复杂。[0004]为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：一种双频双极化集成校准网络的共口径天线，包括：L波段天线单元和C波段天线单元；所述L波段天线单元位于所述C波段天线单元的阵面内，所述L波段天线单元与所述C波段天线单元共口径；所述L波段天线单元的天线主体包括：馈电探针、2个天线臂、腔体和用于向上馈电的同轴线；所述同轴线和所述馈电探针位于所述腔体的内部，所述同轴线和所述馈电探针共轭错位；所述同轴线的馈电端位于所述腔体的顶部，所述同轴线的内芯通过所述馈电探针连接其中一个所述天线臂，所述同轴线的外导体反向连接另一个所述天线臂；所述C波段天线单元包括：用于幅相校准和生成馈电信号的集成校准网络、用于耦合信缝隙开槽面、所述天线地面和所述天线辐射面自下而上依次重叠；所述集成校准网络包括正交排布的馈电带状线和耦合带状线；所述H型缝隙开槽面包括两条正交排列的H型缝隙。[0005]进一步的，所述天线臂包括2个弯曲[0006]进一步的，所述L波段天线单元还包括：天线臂支撑架、同轴线支撑柱以及用于保护所述馈电探针、固定天线结构和增加天线隔离度的保护帽；所述天线臂支撑架通过螺钉和螺母与所述天线臂连接；所述同轴线支撑柱用于固定所述馈电探针和所述同轴线，所述同轴线支撑柱从所述腔体的底部嵌插入所述腔体内，所述同轴线支撑柱包括厄流槽；所述保护帽覆盖在位于所述天线主体的顶端。[0007]进一步的，所述天线主体为金属材质；所述天线臂支撑架、所述同轴线支撑柱、所述螺钉和所述螺母均为非金属材质；所述天线臂支撑架、所述螺钉和所述螺母均为中空结4构和串并联带线结构；所述校准带状线通过所述T型探头信号采集结构连接所述馈电带状线，所述串并联带线结构的一侧对接所述集成校准网络的出口，所述串并联带线结构的另一侧连接所述T型探头信号采集结构。[0010]进一步的，所述C波段天线单元还包括：微波介质基板、空气腔和带状线承载基板；所述微波介质基板位于所述天线地面和所述天线辐射面之间；所述空气腔位于所述H型缝隙开槽面和所述天线地面之间；所述带状线承载基板用于承载所述馈电带状线和所述校准带状线。[0011]进一步的，所述微波介质基板和所述带状线承载基板均为RO4350板材。[0012]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：通过布局优化，L波段天线嵌入C波段阵面，实现双频段信号覆盖，满足多用途需求。其中，L波段采用正交同轴馈电，C波段采用正交H能力，降低多径干扰；校准带状线通过T型探头采集信吸收负载优化驻波。此外，校准网络集成于天线内部，释放T/R模块空间，提升系统可靠性。非金属支撑件(中空螺钉、掏空支架)及小型化结构设计，降低整体重量及剖面高度，适配机载/弹载平台。附图说明[0013]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部图1为本发明实施例提供的L波段天线单元的结构示意图。[0014]图2为本发明实施例提供的C波段天线单元剖层图。[0015]附图中标记及对应的零部件名称：11-天线主体，12-天线臂支撑架，13-同轴线支撑柱，14-保护帽，21-集成校准网状线承载基板。具体实施方式[0016]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定，以下所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他[0017]在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、材料或方法。以下实施例中所使用的材料、仪器和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例中所使用的技术手段，如无特殊说明，均为本领域技术人员所熟知的常规手段。5除非另有明确具体的限定。[0019]实施例1:提供一种双频双极化集成校准网络21的共口径天线，包括图1所示的L波段天线单元和图2所示的C波段天线单元。L波段天线单元位于C波段天线单元的阵面内且L波段天线单元与C波段天线单元共口径。[0020]继续参考图1,L波段天线单元由天线主体11、天线臂支撑架12、同轴线支撑柱13和向上馈电的同轴线。同轴线的馈电端从腔体的底部穿入直达腔体的顶部。同轴线的内芯通过馈电探针连接其中一个天线臂，外导体反向连接另一个天线臂。2条同轴线及馈电探头通过共轭错位可装进腔体之中，从而做成双极化偶极子天线。进一步的，天线臂包括2个弯曲角度为90°的弯折部，通过两次90°弯折实现小型化处理，便于安装在空间容量较小的腔体之中，同时减少对C天线的影响。进一步的，由于天线臂悬置在空中，在振动过程中容易金属疲劳折断，因此通过天线臂支撑架12、螺钉和螺母对天线臂做加固处理；并且，所述天线臂支撑架12、所述同轴线支撑柱13、所述螺钉和所述螺母均为非金属材质的中空结构，能够减轻整个天线的重量。同轴线支撑柱13从腔体的底部嵌插入腔体内，其同样为非金属材质，用于固定馈电探针和同轴线，防止馈电探针和同轴线因振动而脱落；同轴线支撑柱13具有厄流槽，用于匹配馈电，形成偶极子天线。保护帽14覆盖在位于所述天线主体11的顶端，用于保护天线顶端馈电探针部分，稳固天线结构，增加天线隔离度。[0021]继续参考图2,C波段天线单元由集成校准网络21、H型缝隙开槽面22、天线地面23、天线辐射面24、微波介质基板25、空气腔26和带状线承载基板27组成。其中，天线辐射面24位于整个天线的最上层，其上的辐射贴片用于向空间辐射信号。天线辐射面24下方为微波介质基板25。微波介质基板25为RO4350板材，用来承载辐射贴片，调整辐射面与反射地之间的距离。微波介质基板25之下为天线地面23,天线地面23之下为空气腔26。空气腔26通过介质基板开槽形成，可以增加带宽，提高增益。空气腔26之下为H型缝隙开槽面22,H型缝隙开槽面22中的H型开槽缝隙通过空间耦合将下层馈电带状线上的信号能量传递至上层辐射面，两个H型缝隙正交排列实现双极化，降低互相之间的干扰，提高隔离度。H型缝22下方为带状线承载基板27,用于承载集成校准网络21,带状线承载基板27同样为R04350串并联带线结构。馈电带状线正交排布实现双极化；馈电带状线之间设置隔离孔，用于提高极化隔离度；校准带状线通过T型探头信号采集结构连接馈电带状线，串并联带线结构的一侧对接集成校准网络21的出口，串并联带线结构的另一侧连接T型探头信号采集结构。整个集成校准网络21的末端开盲槽并添加吸收负载用来调整校准网络驻波。[0022]综上所述，本实施例提供的一种双频双极化集成校准网络21的共口径天线，通过的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。6示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。[0025]以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的