[发明专利]一种采用圆周电扫描的全向微带天线

说明书

技术领域

本发明属于雷达领域，具体涉及一种用电子开关切换多波束实现圆周电扫描的全向微带天线。

背景技术

目前，在雷达领域中，因为国家边防线安全的需要，许多无人值守雷达需要全天时、全方位对地面活动目标进行探测侦察，雷达在目标探测过程中需要进行360°圆周扫描。通常实现360°圆周扫描采用的是机械扫描，而机械驱动机构器件容易损坏，可靠性差，需要经常检修和维护，如果检修和维护不及时，则无法保障雷达全天时无人值守工作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种采用圆周电扫描的全向微带天线，通过电子开关切换多波束实现波束360°圆周扫描，替代用机械驱动装置实现波束圆周扫描，系统不进行机械旋转，因此不需要方位机构和汇流环，使系统重量减轻，设备的可靠性大大提高。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案得以实现：

一种采用圆周电扫描的全向微带天线，包括上安装盘、反射板、微带天线、支撑柱、天线罩、下安装盘、底封板、电子开关，其特征在于，所述的反射板共8件，通过上安装盘、下安装盘和底封板围成正八面体，所述的微带天线共8件，通过支撑柱安装在反射板围成的正八面体外侧，8个反射板也呈正八面体排列。每块微带天线与对应的反射板间距为λ/4。反射板表面光洁度很高，可以将微带天线向内辐射的能量全部向外反射。

所述的天线罩设置在微带天线外侧，所述的电子开关安装在下安装盘上，电子开关通过同轴电缆线与8个微带天线相连接，对外与雷达收发系统和信号处理相接。电子开关可靠性很高，通过信号处理控制电子开关的切换，把来自收发系统的微波信号有序分配，使8个微带天线中的每相邻两微带天线在3dB相交，形成8个双波束分时按序轮流工作，向外辐射发射能量，并接收目标回波信号能量，实现天线360°圆周扫描。

反射板采用铝板制作。本发明的全向多波束微带天线呈正八面体排列，保证天线方位精度的一致性，提高了测量精度。采用电子开关切换8个天线分时轮流工作，实现天线360°圆周扫描，可靠性高。

附图说明

图1为本发明的全向多波束微带天线的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3是8个微带天线与电子开关控制的示意图。

图4是电子开关的时序控制真值表。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

如图1所示，本实施例给出一种采用圆周电扫描的全向微带天线，包括上安装盘1、反射板2、微带天线3、支撑柱4、天线罩5、下安装盘6、底封板7、电子开关8。图1中，反射板2共8件，通过上安装盘1和下安装盘6连成一圆柱形天线固定架，并使8个反射板2呈正八面体排列。微带天线3共8件，通过支撑柱4安装在8个反射板2的外侧，使微带天线呈正八面体排列，支撑柱4采用尼龙制作，保证反射板2与微带天线3之间的电绝缘，并保证每块反射板2与对应的微带天线3之间的距离为λ/4。

当微带天线3通过孔缝耦合向外辐射能量的同时，也会通过孔缝向内辐射能量，反射板2采用铝板制作，通过机械精加工保证表面光洁度很高，高光洁度的铝板将微带天线3向内泄露的能量全部向外反射。由于微带天线3通过机械精确定位呈正八面体排列，使得每相邻天线之间夹角精度高达0.03°，保证了天线方位精度的一致性，提高了测量精度。

如图3所示，2个电子开关8与8个微带天线3之间采用同轴电缆线连接，对外与雷达的收发系统各有一路连接，收发系统产生的微波信号通过电子开关8的输入端口J0输入。2个电子开关8具有共4路通断，雷达的信号处理与电子开关8的C0、C1、C2、C3端口连接，并对电子开关进行高低电平信号控制，将输入J0端口的微波信号，通过顺序分时分配给电子开关8的输出端口J1和J2，J3和J4，J5和J6，J7和J8，并输入给8个微带天线3，保证8个天线按1和2、2和3、3和4、4和5、5和6、6和7、7和8、8和1的顺序分时轮流工作，相邻两天线的波束在3dB相交，形成8个双波束，向外辐射发射能量，并接收目标回波信号能量，实现天线360°圆周扫描。

如图4所示，2个电子开关8具有共4路通断，且同时只有1路开通，通过信号处理的高低电平控制，可以将J0端口输入的微波信号，按顺序分时分配给输出端口J1和J2，J3和J4，J5和J6，J7和J8，并输入给8个微带天线3。

天线罩采用能量损耗较低的玻璃钢一体化制作，天线罩将天线系统罩在内部，保证了天线系统的环境适应性。