[实用新型]一种一体化的宽带高功率贴片阵列天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及高功率微波发射天线领域，具体是指一种一体化的宽带高功率贴片阵列天线。 

背景技术

高功率微波技术（High Power Microwave）是核技术中衍生出的一门新兴学科领域，是脉冲功率技术、相对论电真空器件、天线技术等多学科相结合的综合学科。其中高功率微波天线的作用是将高功率微波定向发射到空间，在高功率微波系统中起到了关键作用。 

宽谱高功率微波（Mesoband High Power Microwave）由于其频谱较宽，功率密度比超宽谱高功率微波高，具有很大的应用潜力，在电磁脉冲模拟器、强电磁兼容试验及路边炸弹排爆等领域都有广泛应用。然而，由于宽谱高功率微波中心频率一般只有数百兆赫兹（100MHz~1000MHz），如采用高功率反射面天线辐射则天线体积过大，难以组阵；而若采用线型天线，为了获得足够的功率容量，需要增加尼龙天线罩，使体积变得十分庞大，重量也大大增加，最终使得宽谱高功率微波辐射系统很难小型化，因此急需一种高功率容量、体积紧凑、重量轻、较高增益、易于组阵的宽谱高功率微波辐射天线。。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决目前宽谱高功率微波系统中发射天线体积大、重量大、增益低和难以组阵等难题，并提高辐射波束的定向性和场强，公布一种一体化的宽带高功率贴片阵列天线，采用一体化的天线地板和天线罩构成方盒结构，方盒内由4个辐射贴片组成2×2阵列，方盒内填充六氟化硫（SF₆）气体以获得足够的功率容量，该阵列天线结构紧凑、重量轻、剖面低、增益高、功率容量高且易于组阵。可以广泛应用于宽谱高功率微波发射、强电磁脉冲研究等领域。 

本实用新型采用如下技术方案： 

一种一体化的宽带高功率贴片阵列天线，包括宽带同轴一分四功分器、天线地板、四个宽带辐射贴片；所述宽带同轴一分四功分器设置在天线地板的一面，天线地板的另一面设置有四个宽带辐射贴片；所述宽带同轴一分四功分器的四个馈电输出口穿过天线地板各自连接一个宽带辐射贴片；还包括天线罩，所述天线罩罩住四个宽带辐射贴片与天线地板面密封连接，所述天线地板上设置有进气口和出气口，天线罩内充满六氟化硫气体。

在上述技术方案中，所述宽带同轴一分四功分器包括外导体和内导体，所述外导体和内导体均为一路分支为四路的结构，四路同轴线在与天线地板平行的平面内呈“X”形射线分开。 

在上述技术方案中，所述宽带同轴一分四功分器的四个输出口成90度与天线地板垂直。 

在上述技术方案中，所述内导体的阻抗从输入端到输出端成逐渐减小。 

在上述技术方案中，所述宽带辐射贴片的一个边缘中心设置有圆锥形金属块，所述圆锥形金属块左右对称处的宽带辐射贴片上各设置一个“L”形缺槽。 

在上述技术方案中，所述宽带辐射贴片上的圆锥形金属块与宽带同轴一分四功分器的输出口轴线重合，且圆锥形金属块与内导体连接。 

在上述技术方案中，所述宽带辐射贴片与天线地板之间设置有支撑柱，所述支撑柱为有机玻璃或其他绝缘介质制成。 

在上述技术方案中，所述四个宽带辐射贴片以2×2阵列均匀排布在天线地板上。 

在上述技术方案中，所述天线罩采用可穿透电磁波的材料。 

本实用新型的工作原理：宽谱高功率微波由宽带同轴功分器输入端口馈入后，等功率的分配为四路，并将信号同步的馈给一体化天线地板前面的四个辐射贴片进行辐射，四个辐射贴片各自辐射的宽谱高功率微波穿透过一体化天线罩，在远场处相干合成，实现对宽谱高功率微波的高增益的定向辐射，天线罩内密封的SF6气体起到绝缘作用，防止辐射贴片附件因电场强度超过空气的射频击穿阈值而发生打火。 

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：采用一体化的天线地板和天线罩构成方盒结构，方盒内由4个辐射贴片组成2×2阵列，方盒内填充六氟化硫（SF₆）气体以获得足够的功率容量，可以轻松达到数吉瓦（GW）量级，并可以提高辐射波束的定向性和场强，解决了目前宽谱高功率微波系统中发射天线体积大、重量大、增益低和难以组阵等难题。该阵列天线结构紧凑、重量轻、剖面低、增益高、功率容量高且易于组阵，可以广泛应用于宽谱高功率微波发射、强电磁脉冲研究等领域。 

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中： 

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是宽带同轴一分四功分器的外导体结构示意图；