專利名稱：一種用于毫米波成像安檢裝置的超寬帶介質(zhì)天線陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超寬帶介質(zhì)天線陣列，特別是一種用于毫米波成像安檢裝置的超寬帶介質(zhì)天線陣列。
背景技術(shù)：
天線陣列是毫米波成像安檢系統(tǒng)中的一個(gè)核心器件，其實(shí)現(xiàn)的方式主要有槽線陣列、貼片天線陣列、波導(dǎo)陣列、偶極子陣列和介質(zhì)桿天線陣列等。因介質(zhì)桿天線陣列具有頻帶寬、體積小、性能優(yōu)異等特性而倍受關(guān)注。目前已有毫米波介質(zhì)天線陣列主要由波導(dǎo)陣列與天線單元組成。波導(dǎo)陣列用于給天線單元饋電，而天線單元用于輻射和接收回波信息。介質(zhì)天線陣列一般由兩排天線組成， 一排天線用于發(fā)射電磁波，另一排相應(yīng)的作為接收天線，接收被檢對(duì)象的反射回波信息。通過(guò)給相應(yīng)的介質(zhì)桿天線分別饋電，如通過(guò)射頻電子開(kāi)關(guān)的切換饋電，實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢對(duì)象的電掃描。Ka波段介質(zhì)桿天線陣列采用標(biāo)準(zhǔn)BJ320波導(dǎo)陣列對(duì)天線單元饋電。傳統(tǒng)的介質(zhì)桿天線陣列結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)1.共有兩排，一排用于發(fā)射，一排用于接收。每排天線采用標(biāo)準(zhǔn) BJ320波導(dǎo)寬邊級(jí)聯(lián)的方式組成天線陣，即每排天線陣兩兩之間為饋電波導(dǎo)寬邊相鄰。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是對(duì)同樣高度的被檢對(duì)象大大增加了掃描點(diǎn)數(shù)，因此其掃描時(shí)間和后端系統(tǒng)的處理時(shí)間和處理難度大大增加。2.采用在金屬塊上直接加工成標(biāo)準(zhǔn)BJ320波導(dǎo)，或是在金屬板上插入標(biāo)準(zhǔn)BJ320波導(dǎo)，波導(dǎo)輸出口同金屬板外表面對(duì)齊。采用金屬塊結(jié)構(gòu)使其陣列的重量大幅度增加，不利于天線陣的機(jī)械掃描及掃描過(guò)程中的穩(wěn)定性；采用金屬板上安插波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，由于金屬板的鏡像作用，使得天線的輻射性能大幅度降低，特別是在低頻段的輻射方向圖畸變嚴(yán)重。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種用于毫米波成像安檢裝置的超寬帶介質(zhì)天線陣列， 解決以往毫米波介質(zhì)天線陣列處理時(shí)間長(zhǎng)和處理難度大，重量大，輻射性能低的缺點(diǎn)。一種用于毫米波成像安檢裝置的超寬帶介質(zhì)天線陣列，包括開(kāi)關(guān)座、波導(dǎo)、同軸接頭。開(kāi)關(guān)座為金屬長(zhǎng)方體。波導(dǎo)為矩形金屬筒結(jié)構(gòu)，波導(dǎo)的長(zhǎng)度為預(yù)定的天線陣饋電波導(dǎo)中心波長(zhǎng)3倍 4倍，波導(dǎo)的個(gè)數(shù)為4的倍數(shù)，分成兩排位于開(kāi)關(guān)座的中間處。兩排波導(dǎo)內(nèi)壁間的距離為預(yù)定的天線陣饋電波導(dǎo)中心波長(zhǎng)0. 25倍 1. 25倍；每一排中，相鄰兩波導(dǎo)內(nèi)壁間的距離為預(yù)定的天線陣饋電波導(dǎo)中心波長(zhǎng)0倍 1倍。同軸接頭為兩個(gè)，分別位于波導(dǎo)陣列上下兩側(cè)的中間。開(kāi)關(guān)座兩端中間為雙方形鋸齒結(jié)構(gòu)，雙方形鋸齒結(jié)構(gòu)外端面與相鄰的波導(dǎo)內(nèi)壁的距離為每排兩兩波導(dǎo)內(nèi)壁間距的一半。介質(zhì)桿天線單元置于相應(yīng)的波導(dǎo)，毫米波介質(zhì)天線陣采用單個(gè)波導(dǎo)發(fā)射單個(gè)波導(dǎo)接收的工作方式，一排波導(dǎo)用于發(fā)射，另一排波導(dǎo)相應(yīng)用于接收。一個(gè)同軸接頭用于饋入微波信號(hào)，另一個(gè)同軸接頭相應(yīng)用于接收被檢對(duì)象的回波信號(hào)，供后端裝置處理使用。[0008]本實(shí)用新型的毫米波介質(zhì)天線陣列較之傳統(tǒng)的介質(zhì)天線陣列，其在滿足成像分辨率和成像質(zhì)量要求的前提下，具有尺寸和質(zhì)量較小、處理時(shí)間短、便于系統(tǒng)化設(shè)計(jì)和擴(kuò)展、 全Ka波段天線陣性能良好的特點(diǎn)。

圖1 一種用于毫米波成像安檢裝置的超寬帶介質(zhì)天線陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。1.開(kāi)關(guān)座2.波導(dǎo)3.同軸接頭
具體實(shí)施方式
一種用于毫米波成像安檢裝置的超寬帶介質(zhì)天線陣列，包括開(kāi)關(guān)座1、波導(dǎo)2、同軸接頭3。開(kāi)關(guān)座1為金屬長(zhǎng)方體。波導(dǎo)2為矩形金屬筒結(jié)構(gòu)，波導(dǎo)2的長(zhǎng)度為預(yù)定的天線陣饋電波導(dǎo)2中心波長(zhǎng)3倍，波導(dǎo)2的個(gè)數(shù)為16個(gè)，分成兩排位于開(kāi)關(guān)座1的中間處。兩排波導(dǎo)2內(nèi)壁間的距離為預(yù)定的天線陣饋電波導(dǎo)2中心波長(zhǎng)0. 25倍；每一排中，相鄰兩波導(dǎo)2內(nèi)壁間的距離為預(yù)定的天線陣饋電波導(dǎo)2中心波長(zhǎng)1倍。同軸接頭3為兩個(gè)，分別位于波導(dǎo)2陣列上下兩側(cè)的中間。開(kāi)關(guān)座1兩端中間為雙方形鋸齒結(jié)構(gòu)，雙方形鋸齒結(jié)構(gòu)外端面與相鄰的波導(dǎo)2內(nèi)壁的距離為每排兩兩波導(dǎo)2內(nèi)壁間距的一半。介質(zhì)桿天線單元置于相應(yīng)的波導(dǎo)2，毫米波介質(zhì)天線陣采用單個(gè)波導(dǎo)2發(fā)射單個(gè)波導(dǎo)2接收的工作方式，一排波導(dǎo)2用于發(fā)射，另一排波導(dǎo)2相應(yīng)用于接收。一個(gè)同軸接頭 3用于饋入微波信號(hào)，另一個(gè)同軸接頭3相應(yīng)用于接收被檢對(duì)象的回波信號(hào)，供后端裝置處理使用。
權(quán)利要求1. 一種用于毫米波成像安檢裝置的超寬帶介質(zhì)天線陣列，其特征在于包括開(kāi)關(guān)座 (1)、波導(dǎo)⑵、同軸接頭(3)；開(kāi)關(guān)座(1)為金屬長(zhǎng)方體 ’波導(dǎo)(2)為矩形金屬筒結(jié)構(gòu)，波導(dǎo)(2)的長(zhǎng)度為預(yù)定的天線陣饋電波導(dǎo)(2)中心波長(zhǎng)3倍 4倍，波導(dǎo)(2)的個(gè)數(shù)為4的倍數(shù)，分成兩排位于開(kāi)關(guān)座(1) 的中間處；兩排波導(dǎo)(2)內(nèi)壁間的距離為預(yù)定的天線陣饋電波導(dǎo)(2)中心波長(zhǎng)0.25倍 1. 25倍；每一排中，相鄰兩波導(dǎo)O)內(nèi)壁間的距離為預(yù)定的天線陣饋電波導(dǎo)(2)中心波長(zhǎng)0 倍 1倍；同軸接頭(3)為兩個(gè)，分別位于波導(dǎo)(2)陣列上下兩側(cè)的中間；開(kāi)關(guān)座(1)兩端中間為雙方形鋸齒結(jié)構(gòu)，雙方形鋸齒結(jié)構(gòu)外端面與相鄰的波導(dǎo)O)內(nèi)壁的距離為每排兩兩波導(dǎo)O)內(nèi)壁間距的一半；介質(zhì)桿天線單元置于相應(yīng)的波導(dǎo)O)，毫米波介質(zhì)天線陣采用單個(gè)波導(dǎo)(2)發(fā)射單個(gè)波導(dǎo)(2)接收的工作方式，一排波導(dǎo)(2)用于發(fā)射，另一排波導(dǎo)(2)相應(yīng)用于接收；一個(gè)同軸接頭C3)用于饋入微波信號(hào)，另一個(gè)同軸接頭C3)相應(yīng)用于接收被檢對(duì)象的回波信號(hào)，供后端裝置處理使用。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于毫米波成像安檢裝置的超寬帶介質(zhì)天線陣列，包括開(kāi)關(guān)座(1)、波導(dǎo)(2)、同軸接頭(3)。開(kāi)關(guān)座(1)為金屬長(zhǎng)方體；波導(dǎo)(2)為矩形金屬筒結(jié)構(gòu)。波導(dǎo)(2)分成兩排位于開(kāi)關(guān)座(1)的中間處。開(kāi)關(guān)座(1)兩端中間為雙方形鋸齒結(jié)構(gòu)。介質(zhì)桿天線單元置于相應(yīng)的波導(dǎo)(2)，毫米波介質(zhì)天線陣采用單個(gè)波導(dǎo)(2)發(fā)射單個(gè)波導(dǎo)(2)接收的工作方式，一排波導(dǎo)(2)用于發(fā)射，另一排波導(dǎo)(2)相應(yīng)用于接收。本實(shí)用新型的毫米波介質(zhì)天線陣列較之傳統(tǒng)的介質(zhì)天線陣列，其在滿足成像分辨率和成像質(zhì)量要求的前提下，具有尺寸和質(zhì)量較小、處理時(shí)間短、便于系統(tǒng)化設(shè)計(jì)和擴(kuò)展、全Ka波段天線陣性能良好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01Q21/00GK202050054SQ20102068395
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者何巍, 年豐, 方維海, 柏兵 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科工集團(tuán)第二研究院二○三所