[发明专利]一种低剖面引信天线

说明书

一种低剖面的引信天线，包含：具有金属谐振单元的相位可调反射面，其位于底层；带有寄生天线的微波天线馈源，其设置在相位可调反射面以上，位于中间层；具有部分反射特性的金属网格层，其设置在微波天线馈源以上，位于顶层；导电薄膜，其包覆在整个天线的侧壁。本发明通过印刷电路板工艺制备，厚度薄，重量轻，成本低，天线以线极化模式工作，通过构建厚度小于半波长的谐振腔实现高增益天线辐射，同时引入寄生天线优化口径激励效率，进一步提高天线增益。

技术领域

本发明涉及引信天线领域，尤其涉及一种低剖面引信天线。

背景技术

引信天线是弹上无线电引信设备的重要部件，负责探测目标，确定最佳起爆点，常用的弹上引信天线安装在弹体的头部即圆锥部分或弹体的圆柱体上。可以用于引信天线的结构形式有很多，如波导裂缝阵天线，切角波导天线，介质波导裂缝阵天线，微带天线，振子天线等等。

文献《毫米波引信天线的仿真设计与误差分析》介绍了一种用于引信设备的毫米波波导缝隙天线的设计，对设计参数进行建模仿真，验证了设计的可行性。根据设计要求，裂缝单元数取N＝50，天线口径场采用泰勒分布，理论仿真结果得出增益G＝19.1dB，E面3dB波束宽度θ＝2.4°，波束指向为64.8°，前副瓣电平为-33.15dB，后副瓣电平为-30.92dB。文献《波导裂缝阵引信天线结构设计特点》介绍了波导裂缝阵天线结构特点。对于电性能要求一般的情况，天线裂缝可选用铣加工，加工方便、成本低。而对于波导裂缝阵的副瓣电平要求很低，例如-30dB的情况，天线裂缝可以选用电火花加工或线切割加工，加工精度高，相应的图纸公差尺寸要求也高。采用波导裂缝阵天线实现引信天线可以获得高增益、低副瓣的优异性能，但是天线的厚度较厚，重量也较重，不利于实现低剖面设计。

文献《一种弹载毫米波引信天线的分析与设计》设计了一种微带漏波引信天线，仿真所得方向图的后向副瓣为-13dB，天线主波束宽度为20°，中心频率处增益为8dB。文献《毫米波引信共形天线的设计》设计了一种用于弹体前端的毫米波微带准行波引信天线，选用美国Rogers公司生产的RT/duroid 5880，其介电常数ε_r＝2.2，厚度取h＝0.254mm，线阵天线的总长度为39.2mm，该天线H面方向图的3dB宽度为95°，在32.6GHz～37.1GHz范围内，其电压驻波比均小于2，相对带宽为12.8％。文献《定向探测引信天线设计》提出了一种能够识别弹体周向四个方向的定向探浏方法；通过一个单刀四掷IPN开关控制分布在弹体周向的四个微带天线进行电扫描，当某一方向有目标出现时，即可通过反射回来的微波信号判定目标方位。该探测器工作在X波段，工作频率为10GHz，探测器选用共形微带天线。

授权专利CN1995903A《电阻分功率型小型化双天线引信》，接收天线和发射天线为制作在复合材料衬底上的微带贴片天线，采用两个对称的4阵元微带贴片天线，发射天线和接收天线形状相同，位置对称，两者可互换使用。经过仿真和测试，天线在8mm波段有很好的性能。授权专利CN105244617A《一种微带环形引信天线》，通过SMP接头引入电磁能量，再通过与接头连接的馈电孔将电磁能量传输到辐射贴片上，电磁能量通过匹配金属圆环和条状微带过渡段进行更好的阻抗匹配后，再传输至辐射金属圆环中，从而形成碗状的方向图并获得较宽波束。授权专利CN106129607A《毫米波引信天线》，通过两节四分之一波长阻抗变换段，放在方形贴片中间位置且其中一节设置为主馈线宽度，控制阵列电流分布，使得天线单元的激励电流幅度按照道尔夫-切比雪夫分布，通过仿真优化，设计了面阵毫米波引信天线，在E面和H面实现了低于-28.68dB的副瓣电平。实用新型CN20672722U《主被动复合引信微带天线》，在介质板正面设有串并馈电网络，背面为接地面，串并馈电网络的每个串联馈电支路上沿串联馈电支路的长度方向均连接有多个辐射阵元，每个辐射阵元均镀在介质板正面。微带天线具有重量轻、成本低、易共形的特点，但是天线单元的增益较低，为了提高增益采用阵列形式，需要增大天线的尺寸来获得较高的增益。

发明内容

本发明提供一种低剖面的引信天线，天线增益高，厚度薄，重量轻，成本低。