一种用于同轴连接器馈电天线的内监测结构的制作方法

1.本发明属于雷达天线领域。


背景技术：

2.目前在相控阵雷达领域，相控阵雷达天线系统的监测技术是雷达天线性能监测、故障定位和通道校准的重要手段，在相控阵雷达系统中扮演着非常重要的角色。它的使用贯穿于相控阵天线的全寿命周期，保证有源相控阵天线始终保持最佳的工作状态。相对于外监测，内监测系统可快速展开工作，受外界环境干扰小的特点，通道间的相互影响也较小，测量误差及系统稳定性也要优于外监测系统，越来越适用于现代雷达的使用需求。受限于设备平台的大小和通道密度的要求，天线单元的间距无法做到很大，通常平面尺寸为高频半个波长。紧凑的空间要实现天线的稳定内监测具有很高的难度。同时，天线的独立性导致保持性能不变的前提下，天线本身和内监测结构较难进行集成。内监测结构往往对天线本身的匹配、增益等参数产生负面影响，不利于系统的稳定性。


技术实现要素：

3.针对使用同轴连接器馈电的天线结构中的内监测问题，本发明提出了一种用于同轴连接器馈电天线的内监测结构。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：
5.一种适用于同轴连接器馈电天线的内监测结构，包括圆环结构1和直线结构2，圆环结构1将需要被监测的天线馈电连接器的内导体3包裹。直线结构2和圆环结构1直接相连，直线结构2的末端和监测射频连接器4相连。
6.进一步的，圆环结构1和直线结构2采用相同的印制板和金属刻蚀方式构成微带线或者带状线传输结构。
7.进一步的，圆环结构1和直线结构2采用螺钉、粘胶等方式固定于天线反射板5正面，并且保持和天线主体结构不干涉。
8.进一步的，圆环结构1为不闭合的圆环形状，被监测的天线馈电连接器的内导体3位于圆环结构1的圆心位置，并和圆环结构1不形成直接接触。
9.进一步的，圆环结构1中的传输线两端分别进行负载匹配和开路处理。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
11.1.本发明的内监测结构具有较强的适用性，适用于采用同轴馈电连接器的天线形式，例如，sma、smp、bma等；
12.2.本发明的内监测结构在监测频率上具有宽带特性，可实现100％相对带宽内的稳定监测。
附图说明
13.图1为本发明内监测结构示意图；
14.图2为天线结构加载内监测结构的示意图；
15.图3为天线加载内监测结构前后的电压驻波对比；
16.图4为本发明内监测结构的端口反射系数；
17.图5为本发明内监测结构和天线间的端口耦合系数。
18.附图说明：1，圆环结构；2，直线结构；3，天线馈电连接器的内导体；4，监测射频连接器；5，天线反射板；6，天线馈电连接器；7，被监测的天线。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施案例，对本发明作进一步详细说明：
20.以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
21.实施例设置频段在s～c频段，相对带宽保持100％以上。
22.参照图1和图2，本实施例为一种用于同轴连接器馈电天线的内监测结构，主体结构由圆环结构1和直线结构2构成，圆环结构1将需要被监测的天线馈电连接器的内导体3包裹。直线结构2和圆环结构1直接相连，直线结构2的末端和监测射频连接器4相连；圆环结构1和直线结构2采用相同的印制板和金属刻蚀方式构成微带线或者带状线传输结构；圆环结构1和直线结构2采用螺钉、粘胶等方式固定于天线反射板5正面，并且保持和天线主体结构不干涉；圆环结构1为不闭合的圆环形状，被监测的天线馈电连接器的内导体3位于圆环结构1的圆心位置，并和圆环结构1不形成直接接触；圆环结构1中的传输线两端分别进行负载匹配和开路处理。
23.实施例中，圆环结构1的外直径和内直径分别为3.6mm和1.6mm，直线结构2的长为7.5mm，宽2mm。圆环结构1和直线结构2均为厚度为1mm的fr4印制板上层刻蚀微带线，二者采用粘胶方式固定于天线反射板上层。天线馈电连接器的内导体直径为0.6mm。天线反射板大小为50mm
×
50mm。被监测的天线采用常见的宽带vivadi形式，工作带宽为100％。
24.1、仿真条件和内容
25.利用商业仿真软件对实施案例中的天线和内监测结构进行仿真。
26.2、仿真结果分析
27.参照图3，该仿真结果为天线加载本实施例的内监测结构前后的电压驻波对比。可见在至少100％相对带宽内，本实施例的内监测结构对天线原本的电压驻波不产生负面的影响；
28.参照图4，该仿真结果为本实施例的内监测结构输出端口的反射系数。可见，在至少100％相对带宽内，内监测输出端口的反射系数小于-17db，在三倍频带宽内具有较好的匹配效果；
29.参照图5，该仿真结果为本实施例的内监测结构输出端口和被监测的天线馈电端口间的耦合系数。可见在至少100％相对带宽内，内监测结构输出端口保持-25db～-30db的耦合量，监测效果稳定适用于绝大多数的内监测系统；
30.此外，本实施例的内监测结构整体外形尺寸仅为1mm
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10.5mm
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3.6mm，具有轻小型特性，便于大多数辐射系统的安装。


技术特征：
1.一种用于同轴连接器馈电天线的内监测结构，其特征在于：内监测主体结构包括圆环结构(1)和直线结构(2)，其中圆环结构(1)将需要被监测的天线馈电连接器的内导体(3)包裹；直线结构(2)和圆环结构(1)直接相连，直线结构(2)的末端和监测射频连接器(4)相连。2.根据权利要求1所述的用于同轴连接器馈电天线的内监测结构，其特征在于：所述圆环结构(1)和直线结构(2)采用相同的印制板材料和金属刻蚀方式，构成微带线或者带状线传输结构。3.根据权利要求1所述的用于同轴连接器馈电天线的内监测结构，其特征在于：所述圆环结构(1)和直线结构(2)采用螺钉、粘胶的方式固定于天线反射板(5)正面，并且保持和天线主体结构不干涉。4.根据权利要求1所述的用于同轴连接器馈电天线的内监测结构，其特征在于：所述圆环结构(1)为不闭合的圆环形状，被监测的天线馈电连接器的内导体(3)位于圆环结构(1)的圆心位置，并和圆环结构(1)不形成直接接触。5.根据权利要求1所述的用于同轴连接器馈电天线的内监测结构，其特征在于：所述圆环结构(1)中的传输线两端分别进行负载匹配和开路处理。

技术总结
本发明涉及一种用于同轴连接器馈电天线的内监测结构，属于雷达天线领域。本发明提出一种天线内监测结构。由圆环结构和直线结构构成内监测结构的主体部分，圆环结构和直线结构均采用印制板和刻蚀微带线的形式。圆环结构将需要被监测的天线馈电连接器的内导体包裹。直线结构和圆环结构直接相连，直线结构的末端和连接器相连，将内监测信号导出。内监测的主体结构安装在天线反射板前端与天线结构不干涉的地方，采用螺钉、粘胶等方式固定。本发明的内监测结构可以有效地对天线和对其馈电同轴连接器间的信号进行监测和传输，具有较高的稳定性和频率适应性。性和频率适应性。性和频率适应性。


技术研发人员：温亚庆 周熹 崔满堂
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七二四研究所
技术研发日：2022.11.18
技术公布日：2023/8/1