System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于电磁参数调控超结构的天线罩和天线系统技术方案_技高网

一种基于电磁参数调控超结构的天线罩和天线系统技术方案

技术编号:41374472 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-20 10:18
本发明专利技术公开了一种基于电磁参数调控超结构的天线罩和天线系统,涉及电磁透波结构技术领域,解决了现有技术中天线罩电磁结构对天线系统的辐射性能影响较大、现有天线罩结构的力学承载性较差中的至少一个问题。该天线罩包括若干个呈周期阵列紧密排布的基本介质单元,基本介质单元包括介质基层以及依次层叠于介质基层上的至少两层超结构单胞。该天线罩和天线系统能够保障天线在不利环境下工作的同时实现对结构介电常数的调控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁透波结构,具体涉及一种基于电磁参数调控超结构的天线罩和天线系统


技术介绍

1、天线罩是一种罩在天线上的集高透波、机械防护和力学承载的功能性部件,被称为通信系统的天线窗口,通常是由天然或者人工电介质材料制作而成,能够保障天线在风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等不利环境下正常工作。天线罩将天线与外界物理环境隔离开,大大提高了天线对外界恶劣环境的承受能力,给天线系统提供了一个安全可靠的工作环境。随着无线通信技术、卫星导航、雷达系统和军事电子对抗设备的高速发展对信息的准确性有更高的需求。

2、传统的天线罩电磁结构对天线的辐射性能具有很大的影响,在斜入射条件下插入相位移急剧增大,造成天线辐射方向图在有无罩体的条件下产生差异,引入测量误差,进而影响传输信息的准确性。

3、其次,材料的介电性能决定了结构的透波性,为实现天线罩高透波性能,这就要求罩体结构有尽可能小的介电常数。在实际的设计过程中,现有的一些天线罩结构为追求高透波性而忽视了结构在力学承载方面的要求。


技术实现思路

1、鉴于以上分析,本专利技术旨在提供一种基于电磁参数调控超结构的天线罩和天线系统,解决了现有技术中天线罩电磁结构对天线系统的辐射性能影响较大、现有天线罩结构的力学承载性较差中的至少一个问题。

2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的:

3、本专利技术提供了一种基于电磁参数调控超结构的天线罩,包括若干个呈周期阵列紧密排布的基本介质单元,基本介质单元包括介质基层以及依次层叠于介质基层上的至少两层超结构单胞。

4、进一步地,介质基层为实心部件。

5、进一步地,介质基层的厚度为2~5mm。

6、进一步地,超结构单胞的介质填充率的范围为25~30%。

7、进一步地,超结构单胞包括形状为立方体的单胞基体,单胞基体内为球形空腔,球形空腔的球心与单胞基体的体心重合,单胞基体的侧面开设通孔,使得球形空腔与单胞基体的外部空间连通。

8、进一步地,球形空腔的半径为2.0~2.2mm。

9、进一步地,球形空腔的半径为2.0mm、2.1mm或2.2mm。

10、进一步地,通孔直径为2.8~3.2mm。

11、进一步地,通孔直径为2.8mm、2.9mm、3.0mm、3.1mm或3.2mm。

12、进一步地,基本介质单元的边长为3.8~4.2mm;基本介质单元的总厚度为13.4~17.6mm。

13、进一步地,基本介质单元的边长为3.8mm、3.9mm、4.0mm、4.1mm 或4.2mm。

14、进一步地,介质基层的厚度为2.0mm、2.5mm、3.2mm、3.8mm、4.4mm 或5.0mm。

15、进一步地,基本介质单元所用材料介电常数为2.5~3.5。

16、进一步地,基本介质单元所用材料介电常数为2.5、2.6、2.8、3.0、 3.2或3.5。

17、本专利技术还提供了一种天线系统,包括天线单元、用于保护天线的天线罩以及用于安装天线单元和天线罩的安装架,天线罩为上述提供的基于电磁参数调控超结构的天线罩。

18、进一步地,天线罩与安装架固定连接,天线单元与安装架可滑动连接。

19、进一步地,天线单元通过连接件与安装架可滑动固定连接。

20、进一步地,安装架上开设环形网状槽,网状槽的侧壁设有限位件,连接件包括连接凸起、凸台、弹簧和滚珠,连接凸起的一端与天线单元固定连接,连接凸起的另一端位于网状槽中且与凸台的一端可拆卸固定连接,凸台位于网状槽中且凸台朝向连接凸起的一面与限位件接触,弹簧的一端抵接于凸台的另一端,弹簧的另一端套设于滚珠的外壁,弹簧始终处于压缩状态,使得凸台与限位件抵接,滚珠在网状槽的槽底可滚动。

21、进一步地,限位件为限位板或者限位凸起。

22、进一步地,限位件朝向凸台的一面以及凸台朝向限位件的一面均为粗糙面。

23、进一步地,限位件朝向凸台的一面设有多个紧密排布的限位颗粒,相邻两个限位颗粒之间存在限位空隙,凸台朝向限位件的一面设有多个紧密排布的凸台颗粒,相邻两个凸台颗粒之间存在凸台空隙,凸台颗粒插入限位空隙中,限位颗粒插入凸台空隙中。

24、与现有技术相比,本专利技术至少可实现如下有益效果之一:

25、a)本专利技术提供的基于电磁参数调控超结构的天线罩,能够保障天线在不利环境下工作的同时实现对结构介电常数的调控,以减小在斜入射条件下的插入相位移,进而减小对天线性能的影响;同时,在设计过程中考虑到结构需满足的载荷环境条件,具有实际工程应用价值。

26、b)本专利技术提供的基于电磁参数调控超结构的天线罩,一方面,具有可调控性,通过调节超结构单胞的介质填充率,实现对结构介电常数的连续调控,进而可调节整罩的电磁性能;另一方面,具有插入损耗低的特点,框架结构介质填充率低,使得介电常数低,经过测试,在ku波段典型入射角下插入相位移可以下降至同材料同厚度的纯介质天线罩的 50%,能够有效提高天线信息传输的准确性;再一方面,具有结构轻量化和承载性高的特点,介质基层为实心部件,能够有效提高承载性,基于三维各向同性的框架结构,在满足承载需求的基础上实现了罩体结构的轻量化设计。

27、c)本专利技术提供的天线系统,当需要调节天线单元相对于天线罩的相对位置时,可以从天线单元的上端按压天线单元,使得连接凸起向下移动,凸台与限位件之间从抵接变为间隙设置,此时,推动天线单元,滚珠能够在网状槽的槽底滚动,进而能够调节天线单元的位置。此外,通过转动天线单元,滚珠能够随之转动,从而实现天线单元的多角度调节。

28、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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【技术保护点】

1.一种基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,包括若干个呈周期阵列紧密排布的基本介质单元,所述基本介质单元包括介质基层以及依次层叠于介质基层上的至少两层超结构单胞。

2.根据权利要求1所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述介质基层为实心部件。

3.根据权利要求2所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述介质基层的厚度为2~5mm。

4.根据权利要求1所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述超结构单胞的介质填充率的范围为25%~30%。

5.根据权利要求1所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述超结构单胞包括形状为立方体的单胞基体,所述单胞基体内为球形空腔,所述球形空腔的球心与单胞基体的体心重合,所述单胞基体的侧面开设通孔,使得球形空腔与单胞基体的外部空间连通。

6.根据权利要求5所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述球形空腔的半径为2.0~2.2mm。

7.根据权利要求5所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述通孔直径为2.8~3.2mm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述基本介质单元的边长为3.8~4.2mm;

9.根据权利要求1至7任一项所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述基本介质单元所用材料介电常数为2.5~3.5。

10.一种天线系统,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的天线罩。

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【技术特征摘要】

1.一种基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,包括若干个呈周期阵列紧密排布的基本介质单元,所述基本介质单元包括介质基层以及依次层叠于介质基层上的至少两层超结构单胞。

2.根据权利要求1所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述介质基层为实心部件。

3.根据权利要求2所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述介质基层的厚度为2~5mm。

4.根据权利要求1所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述超结构单胞的介质填充率的范围为25%~30%。

5.根据权利要求1所述的基于电磁参数调控超结构的天线罩,其特征在于,所述超结构单胞包括形状为立方体的单胞基体,所述单胞基体内为球形空腔,所述球形空腔的球心...

【专利技术属性】
技术研发人员:元旭津胡玉文
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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