CN107171072A - 一种天线罩 - Google Patents
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Abstract
一种天线罩属于雷达天线罩电性能的技术领域,该天线罩降低了对天线***的一阶影响,提高飞行器的制导精度。包括天线罩本体和内部结构;在所述天线罩本体上设有3毫米的海绵层,在电介质层上设有20‑40微米的铜层,所述铜层表面为六边形或者五边形结构;天线罩的整体形状为二维曲线结构;所述内部结构为木质桁架搭建起来的,呈井字机构的加强筋。当天线罩加载金属导电屏后,能够改善雷达天线的方向图,即降低天线增益损耗和减小天线波束偏移,从而提高飞行器的制导精度。使用加强筋后,使整体结构更稳固,整体不增阻,并具备了薄、轻、宽和强的技术特征。
Description
技术领域
本发明属于雷达天线罩电性能的技术领域,具体涉及一种天线罩。
背景技术
天线罩(Radome)是由天然或人造电介质材料制成的覆盖物,或是由桁架支撑的电介质壳体构成的特殊形状的电磁窗口。天线罩罩壁横断面结构可分为均匀单层、变厚度单层、A-夹层、B-夹层、C-夹层和多层结构等。应要求较高的飞行器上的天线罩,一般采用半波长壁结构。天线罩对任何天线***的影响,可分为一阶影响和二阶影响。其中,一阶影响主要取决于天线罩随入射角而变化的透过率和***相位移(Insertion phase delay,IPD)。它们主要影响天线近轴范围内方向图变化,其中包括天线增益的下降、波束指向的偏移、波瓣宽度的改变及旁瓣电平的增加。对于精确制导型天线罩而言,天线增益的下降以及波束指向的偏移将严重影响武器的战术性能。因此,如何降低天线罩的传输损耗和IPD是武器装备领域内的研究热点。
目前,在宽角范围内(≤60°)降低天线罩的传输损耗和IPD的技术主要是采用变电度的天线罩罩壁。当平面波入射到任意形状的天线罩罩壁上时,罩壁表面不同区域对应不同入射角度,如图1所示。当采用变电厚度的罩壁降低天线罩的传输损耗和IPD时,我们需要针对20°、40°和60°扫描范围内,优化不同的电厚度。
该方法的缺点是:(1)天线罩的表面形成一种不连续的结构,过渡区域容易导致天线方向图出现畸变;(2)变电厚度的方法不仅增加了天线罩电性能优化设计难度,而且增加了制备天线罩的工艺难度。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种天线罩,该天线罩降低了对天线***的一阶影响,提高飞行器的制导精度。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
一种天线罩,包括天线罩本体和内部结构;在所述天线罩本体上设有3毫米的海绵层,在电介质层上设有20-40微米的铜层,所述铜层表面为六边形或者五边形结构;天线罩的整体形状为二维曲线结构;所述内部结构为木质桁架搭建起来的,呈井字机构的加强筋。
本发明的有益效果是:当天线罩加载金属导电屏后,能够改善雷达天线的方向图,即降低天线增益损耗和减小天线波束偏移,从而提高飞行器的制导精度。使用加强筋后,使整体结构更稳固,整体不增阻,并具备了薄、轻、宽和强的技术特征。
附图说明
图1本发明一种天线罩的结构示意图。
图2本发明一种天线罩的内部示意图。
图3本发明一种天线罩的剖视图。
图中:1、铜层,2、海绵层,3、加强筋,4、检修门,5、支座,
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
一种天线罩,如图3所示,该天线罩是在普通天线罩的技术上增加铜层1和海绵层2,海绵层2制作在普通天线罩上,铜层1制作在电介质层2上。如图1所示,铜层1是由五边形或六边形单元构成,其中五边形或六边形的宽度为8微米,铜层1单元周期小于半个波长时,铜层1具有较高且稳定的Q值。但是,铜层1的传输特性是由无穷多个弗洛盖模式决定,包括主模式和高阶模式。其中,高阶模属于衰减模式,它将影响主模式的传输。因此,在不影响主模传输的情况下,海绵层2可以将高阶模式衰减,从而将主模和高阶模分离。当在海绵层2的另一侧加载任意结构的电介质时,在宽扫描角范围内,铜层1都具有较高且稳定的Q值。利用这一特性,优化现有型号天线罩或研制新型天线罩时,我们将铜层1和海绵层2与普通天线罩依次组合后,利用铜层1的较高且稳定的Q值,在宽扫描角范围内,本发明中的天线罩传输损耗与普通天线罩相比明显下降。不仅如此,利用支撑铜层1的有效介电常数,本发明天线罩要比普通介质天线罩的***相位移低。
本实施例中,天线罩的制作方法如下:在铜层1的制备中将日本福田公司生成的25微米厚的铜层1利用半导体工艺技术,腐蚀制备图1中铜层1所示的形状,五边形或六边形的宽度为8微米左右。当天线罩外形为可展开的二次曲面时,利用已有的天线罩制备工艺,按照普通天线罩→海绵层→铜层顺序,层合制备出含有金属导电屏的新型天线罩。当天线罩外形为不可展开的二次曲面时,此时需要在热压罐的阳膜上分片制备铜层,然后在依次层合海绵层和普通天线罩。
天线罩的内部结构为木质桁架搭建起来的,呈井字机构的加强筋3,目的是使天线罩的结构更加稳固。在天线罩本体上设置一个检修门4,当天线罩本体内部需要检修的时候,可以通过检修门4进入到天线罩本体内部,检修门4通过胶条在门的三周密封,另一边通过折页实现闭合。
在天线罩本体的下部设置一个支座5,支座5为等腰梯形结构,对天线罩本体起到支撑作用。
Claims (4)
1.一种天线罩,其特征在于,包括天线罩本体和内部结构;在所述天线罩本体上设有3毫米的海绵层,在电介质层上设有20-40微米的铜层,所述铜层表面为六边形或者五边形结构;天线罩的整体形状为二维曲线结构;所述内部结构为木质桁架搭建起来的,呈井字机构的加强筋。
2.如权利要求1所述的一种天线罩,其特征在于,所述铜层表面上的六边形或者五边形的边宽为8微米。
3.如权利要求1所述的一种天线罩,其特征在于,在天线罩本体上设置一个检修门,所述检修门通过胶条密封。
4.如权利要求1所述的一种天线罩,其特征在于,还包括等腰梯形的,设置在天线罩本体下方的支座。
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