探测器天线及其设计方法技术

本申请涉及一种探测器天线及其设计方法，探测器天线包括金属包裹的并馈馈电网络和串馈SIW裂缝天线，串馈SIW裂缝天线包括多个波导辐射单元，每个波导辐射单元包括多个辐射缝隙，并馈馈电网络包括一个输入端口以及四个输出端口，每个输出端口通过馈电缝隙与对应波导辐射单元连接，电磁波通过输入端口输入到并馈馈电网络，再通过输出端口与馈电缝隙输入端到对应的波导辐射单元，之后由波导辐射单元中的多个辐射缝隙向外辐射，比串馈天线有更宽的带宽，可实现低幅瓣或者超低幅瓣。可实现低幅瓣或者超低幅瓣。

【技术实现步骤摘要】
探测器天线及其设计方法


[0001]本申请属于探测器天线
，具体涉及一种探测器天线及其设计方法。

技术介绍

[0002]随着毫米波器件的发展，毫米波雷达可实现小型化、集成化，在天线口径相同的情况下，毫米波雷达可获得更窄的天线波束，更高的天线增益，可提高雷达的测角分辨率和测角精度，并且有利于抗电子干扰、杂波干扰和多径反射干扰。近年来，各国学者致力于不同频段的电磁波在近炸探测上的应用研究，在跟踪精度方面，毫米波系统比一般的微波系统好很多，在恶劣气象条件下的性能以及空域搜索方面，毫米波系统比光学系统略胜一筹。由于引信系统的空间有限，对各分部间的体积就有了相应的约束，而近程毫米波探测器可以使系统能够满足体积小、质量轻、结构简单、性能好低成本要求，这使得毫米波在近炸引信上的应用尤为重要。近炸引信领域相关技术中的探测器天线采用串馈微带天线或者串馈平板裂缝天线，天线只能在较窄的频带内得到良好匹配，带宽不能满足要求，影响整个系统的性能。

技术实现思路

[0003]为至少在一定程度上克服传统探测器天线采用串馈微带天线或者串馈平板裂缝天线，天线只能在较窄的频带内得到良好匹配，带宽不能满足要求，影响整个系统的性能的问题，本申请提供一种探测器天线及其设计方法。
[0004]第一方面，本申请提供一种探测器天线，包括：
[0005]金属包裹的并馈馈电网络和串馈SIW裂缝天线；
[0006]所述串馈SIW裂缝天线包括多个波导辐射单元，每个波导辐射单元包括多个辐射缝隙；
[0007]所述并馈馈电网络包括一个输入端口以及四个输出端口，每个输出端口通过馈电缝隙与对应波导辐射单元连接，电磁波通过输入端口输入到并馈馈电网络，再通过输出端口与馈电缝隙输入端到对应的波导辐射单元，之后由波导辐射单元中的多个辐射缝隙向外辐射。
[0008]进一步的，所述每个波导辐射单元包括多个辐射缝隙，包括：
[0009]每个波导辐射单元包括8个或9个辐射缝隙。
[0010]进一步的，所述并馈馈电网络，包括：
[0011]在水平面上建立参考平面xoy，所述并馈馈电网络的输入端口与平面xoy垂直，四个输出端口与参考平面xoy平行。
[0012]进一步的，所述并馈馈电网络的四个输出端口包括：
[0013]第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口；
[0014]所述第一输出端口、第二输出端口之间设有第一台阶；
[0015]所述第三输出端口和第四输出端口设有第二台阶；
[0016]所述第一台阶和所述第二台阶用于调节功率分配。
[0017]进一步的，所述辐射缝隙的形状和尺寸可调，调节所述辐射缝隙的形状和尺寸用于调节天线的性能指标。
[0018]进一步的，所述探测器天线为V波段探测器天线。
[0019]第二方面，本申请提供一种探测器天线设计方法，包括：
[0020]获取辐射缝隙参数；
[0021]根据所述辐射缝隙参数设置辐射缝隙的形状和尺寸；
[0022]根据所述辐射缝隙的形状和尺寸设计串馈SIW裂缝天线；
[0023]设计一个包括一个输入端口以及四个输出端口的并馈馈电网络；
[0024]根据所述串馈SIW裂缝天线和所述并馈馈电网络得到探测器天线。
[0025]进一步的，所述获取辐射缝隙参数包括：
[0026]固定偏心距，调节缝隙的长度，利用HFSS获取当波导的S11虚部为零时，谐振缝长和等效电导实部值；
[0027]调节偏心距，重新获取谐振缝长和等效电导实部值；
[0028]根据多个偏心距及其对应的谐振缝长和等效电导实部值绘制参数曲线；
[0029]根据所述参数曲线获取辐射缝隙参数。
[0030]进一步的，还包括：
[0031]将串馈SIW裂缝天线和并馈波导馈电网络联合仿真；
[0032]通过仿真计算幅瓣电平。
[0033]进一步的，还包括：
[0034]调节所述辐射缝隙参数优化幅瓣电平得到最终的探测器天线。
[0035]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0036]本专利技术实施例提供的探测器天线及其设计方法，探测器天线包括金属包裹的并馈馈电网络和串馈SIW裂缝天线，串馈SIW裂缝天线包括多个波导辐射单元，每个波导辐射单元包括多个辐射缝隙，并馈馈电网络包括一个输入端口以及四个输出端口，每个输出端口通过馈电缝隙与对应波导辐射单元连接，电磁波通过输入端口输入到并馈馈电网络，再通过输出端口与馈电缝隙输入端到对应的波导辐射单元，之后由波导辐射单元中的多个辐射缝隙向外辐射，比串馈天线有更宽的带宽，可实现低幅瓣或者超低幅瓣。
[0037]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0038]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0039]图1为本申请一个实施例提供的一种探测器天线的功能结构图。
[0040]图2为本申请一个实施例提供的一种探测器天线中的串馈SIW裂缝天线结构示意图。
[0041]图3为本申请一个实施例提供的一种探测器天线中的并馈馈电网络结构示意图。
[0042]图4为本申请一个实施例提供的一种探测器天线设计方法的流程图。
[0043]图5为本申请一个实施例提供的一种辐射缝隙参数示意图。
[0044]图6为本申请一个实施例提供的另一种辐射缝隙参数示意图。
[0045]图7为本申请一个实施例提供的一种仿真天线方向图。
具体实施方式
[0046]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
[0047]图1为本申请一个实施例提供的探测器天线的功能结构图，如图1所示，该探测器天线包括：
[0048]金属3包裹的并馈馈电网络1和串馈SIW裂缝天线2；
[0049]如图2所示，串馈SIW裂缝天线2包括多个波导辐射单元21，每个波导辐射单元包括多个辐射缝隙22；
[0050]并馈馈电网络1包括一个输入端口11以及四个输出端口，每个输出端口通过馈电缝隙12与对应波导辐射单元21连接，电磁波通过输入端口11输入到并馈馈电网络1，再通过输出端口与馈电缝隙12输入到对应的波导辐射单元21，之后由波导辐射单元21中的多个辐射缝隙22向外辐射。
[0051]传统探测器天线采用串馈微带天线或者串馈平板裂缝天线，天线只能在较窄的频带内得到良好匹配，带宽不能满足要求，影响整个系统的性能。
[0052]本实施例中，探测器天线包括金属包裹的并馈馈电网络和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种探测器天线，其特征在于，包括：金属包裹的并馈馈电网络和串馈SIW裂缝天线；所述串馈SIW裂缝天线包括多个波导辐射单元，每个波导辐射单元包括多个辐射缝隙；所述并馈馈电网络包括一个输入端口以及四个输出端口，每个输出端口通过馈电缝隙与对应波导辐射单元连接，电磁波通过输入端口输入到并馈馈电网络，再通过输出端口与馈电缝隙输入端到对应的波导辐射单元，之后由波导辐射单元中的多个辐射缝隙向外辐射。2.根据权利要求1所述的探测器天线，其特征在于，所述每个波导辐射单元包括多个辐射缝隙，包括：每个波导辐射单元包括8个或9个辐射缝隙。3.根据权利要求1所述的探测器天线，其特征在于，所述并馈馈电网络，包括：在水平面上建立参考平面xoy，所述并馈馈电网络的输入端口与平面xoy垂直，四个输出端口与参考平面xoy平行。4.根据权利要求1所述的探测器天线，其特征在于，所述并馈馈电网络的四个输出端口包括：第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口；所述第一输出端口、第二输出端口之间设有第一台阶；所述第三输出端口和第四输出端口设有第二台阶；所述第一台阶和所述第二台阶用于调节功率分配。5.根据权利要求1所述的探测器天线，其特征在于，所述辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈青勇，王璞，徐军，
申请(专利权)人：成都天成电科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：