集成監測網絡的天線結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于通信領域，特別涉及一種可應用于數字相控陣雷達天饋線系統的集成監測網絡的天線結構。
【背景技術】
[0002]在現在雷達系統中，特別是數字相控陣相控陣雷達系統中，通道的幅相一致性誤差直接影響數字波束的形成和目標的測角精度，需要對各通道的幅相一致性誤差進行監測校正。因此，在數字相控陣雷達系統中，天線陣列與監測網絡均扮演重要角色。
[0003]目前，天線陣列和監測功分網絡為分立的組件，單元級的監測一般采用耦合線形式，在天線單元饋線出口處耦合出小信號，通過電纜或者接插件連接到一個監測功分網絡中，用于系統監測。以上方式至少存在如下缺點:1.由于各組件分立，總的組件較多，且需要考慮各個組件之間的安裝問題；2.組件之間需要通過電纜或者接插件實現連接，降低了系統可靠性，提高了成本。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的目的是提供一種集成監測網絡的天線結構，將天線陣列和監測網絡集成為一體，無需考慮組件間的安裝問題，此外，能夠實現板間耦合，提高系統可靠性。
[0005]為解決上述問題，本發明提出一種集成監測網絡的天線結構，包括:
[0006]天線陣列介質層，其上表面設置有至少兩個天線單元，其下表面設置有各所述天線單元的饋線；
[0007]監測網絡介質層，設置在所述天線陣列介質層的上表面，其背向于所述天線陣列介質層的表面上設有功分網絡，所述功分網絡的各支路接口耦合連接相應所述天線單元的饋線。
[0008]根據本發明的一個實施例，所述天線陣列介質層的上表面上開設有耦合槽，所述耦合槽的數目和饋線出口數目相同，各所述耦合槽布置在一饋線出口和一支路接口之間，用于所述功分網絡的各支路接口和相應所述天線單元的饋線之間的信號耦合。
[0009]根據本發明的一個實施例，所述耦合槽的形狀呈“ I ”字形或“ I ”字形。
[0010]根據本發明的一個實施例，所述天線陣列為行饋，各天線單元成行排列，所述耦合槽的長度方向和天線單元排列的行方向平行。
[0011]根據本發明的一個實施例，所述天線單元采用傘型振子形式的微帶線結構。
[0012]根據本發明的一個實施例，所述功分網絡為威爾金森功分器。
[0013]根據本發明的一個實施例，所述天線陣列介質層和監測網絡介質層通過半固化片壓合在一起。
[0014]根據本發明的一個實施例，還包括監測網絡地板層，其設置在所述監測網絡介質層背向于所述天線陣列介質層的表面上。
[0015]根據本發明的一個實施例，所述監測網絡介質層和監測網絡地板層通過半固化片壓合在一起。
[0016]根據本發明的一個實施例，所述監測網絡地板層上開設有電阻安裝孔，用于貼片電阻的安裝。
[0017]采用上述技術方案后，本發明相比現有技術具有以下有益效果:將天線陣列設置在天線陣列介質層上，將監測網絡設置在監測網絡介質層上，通過層與層的相接實現天線陣列與監測網絡的一體化，并通過板間耦合的方式實現信號的耦合，該集成結構可以實現信號的發射與接收，同時還能夠對發射和接收的信號的能量進行監測，一體化的結構使得體積減小，可靠性增加，并且無需電纜或接插件實現信號的耦接，成本降低。
[0018]此外，還通過開設耦合槽，將天線單元的饋線耦接到監測網絡的功分接口處，省去電纜或接插件的連接，加工方便，并且整體結構實現的天線性能優良。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明一個實施例的集成監測網絡的天線結構的分解結構示意圖；
[0020]圖2為圖1實施例的正面局部放大示意圖；
[0021]圖3為圖1實施例的背面局部放大示意圖；
[0022]圖4為圖1實施例的天線單元出口駐波曲線圖；
[0023]圖5為圖1實施例的監測功分網絡總口駐波曲線圖；
[0024]圖6為圖1實施例的監測功分網絡總口到各個天線單元插損幅度曲線圖；
[0025]圖7為圖1實施例的監測功分網絡總口到各個天線單元插損相位曲線圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0027]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。
[0028]本發明解決了現有技術單元級監測網絡和天線陣列間分離連接，而導致的組件及組件之間的電纜或接插件多、系統可靠性低的問題。還實現了板間耦合，在天線陣列的輻射層開設耦合槽，使得天線饋線中部分信號能夠耦合到監測網絡中，無需再通過電纜或接插件實現信號耦合連接，降低了系統成本，并且加工方便、易于實現且天線單元的性能優良，大大提高了系統集成度，是數字相控陣雷達的理想之選。下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的描述。
[0029]參看圖1和圖2，在本實施例中，集成監測網絡的天線結構包括天線陣列介質層I和監測網絡介質層2，用來制作各層的介質基材可以為任意能夠耦合傳輸微波信號的介質材料，天線陣列介質層I和監測網絡介質層2也可以分別稱作天線陣列電路層和監測網絡電路層。
[0030]天線陣列介質層1，其上表面設置有至少兩個天線單元13，其下表面設置有各天線單元13的饋線12，天線單元13和饋線12例如是印刷形成在天線陣列介質層I上。作為優選的實施例，在圖1中，天線陣列介質層I的上表面上設置有多個天線單元13，各天線單元13成行排列，形成為行饋結構，各天線單元13采用傘型振子形式，為微帶線結構，參看圖3，饋線12相應于天線單元13而設置在天線陣列介質層I的下表面，各饋線12和各天線單元13 —一對應耦合。但是可以理解的天線單元13的具體形式也并非限制于傘型振子形式，在此僅作為一個優選的實施例，以便更好地描述本發明的結構及其性能。
[0031]監測網絡介質層2設置在天線陣列介質層I的上表面，其背向于天線陣列介質層I的表面上設有功分網絡22，功分網絡22的各支路接口耦合連接相應天線單元13的饋線12，也就是功分網絡22和天線單元13的饋線12不通過任何電纜或接插件相連接，而是通過板間耦合的方式傳送信號。功分網絡22具有多個支路接口，以及一個網絡總口，信號可以通過支路接口匯合到網絡總口輸出，也可以通過網絡總口接收從而分成多路相同信號通過支路接口輸出。在圖1和圖2中，功分網絡22為威爾金森功分器，為帶狀線結構，但是也并不限制于此，其他形式的功分網絡也