[发明专利]一种适用于高度集成相控阵系统的模块化波导校正网络

说明书

本发明涉及一种适用于高度集成相控阵系统的模块化波导校正网络。包括扩充安装板和两块以上的校正模块；校正模块由两个以上的主波导和一个校正波导通过耦合组成；两块以上的校正模块上同一侧面主波导的一端接口、校正波导的两端弯管口和扩充安装板上四个以上的主波导安装孔、四个以上的校正波导安装孔的配合连接；工作时，扩充安装板的另一侧面的接口连接收发组件、负载和校正接收机或校正发射机；所述两块以上的校正模块上同一侧面主波导的另一端接口连接天线阵面。本发明以校正模块为基本单位，加工精度可控；以短波导段拼装代替长波导段，避免了长波导段的加工和装配问题。且可扩充安装板比长波导段更为平整，提升天线阵面的安装精度。

技术领域

本发明属于相控阵天线系统的波导校正网络技术领域，具体涉及一种适用于高度集成相控阵系统的模块化波导校正网络。

背景技术

在相控阵天线系统中，方向图信息是多个通道信号合成的结果。为了合成准确的方向图，需要对各个通道的幅相特性校正，即获取各个通道固有的相对幅度和相位信息。工作中，各通道幅相调制需要扣除固有的相对幅度和相位信息。

常见的波段校正网络的实现方式有两种：

一、并馈式校正网络，在威尔金森功分器的每个末级通过耦合线耦合出对应通道的能量。（张福顺，于晓乐，商远波等，一种圆形智能天线阵列与校正网络的设计，电波科学学报，Vol.21，2006.12，pp:950-954.）其优点是平面化，结构对称，各个通道的耦合一致性好，耦合度设计范围大。其缺点是结构复杂，尺寸大，不利于集成；

二、串馈式校正网络，设计一条与各个通道的馈线共地的校正传输线，通过地面开孔的方式耦合校正。（官伟，孙绍国，X波段一体化阵列天线设计，雷达与对抗，Vol.32，No.3, 2012.9，pp:26-28.）其优点是结构紧凑，易于集成。其缺点是各个通道的耦合一致性差，耦合度设计范围小。

并馈式校正网络需要针对天线阵面定制，不同的天线阵面之间无法共用相同的校正网络，不具有扩充性。串馈式校正网络可以以行或列的方式制作校正网络，对行或列分别校正，在采用矩形阵面的天线里可以扩充应用。

现有天线阵面的布阵方式多样，不局限于传统的矩形阵面，如利用圆口径阵面和椭圆口径阵面。（赵勋旺，周继容，张爽等，大型椭圆口径天线阵列辐射特性分析，微波学报，Vol S1，2014.6，pp:326-328.）这两种阵面的行和列的单元数均不同。若采用并馈式校正网络则需要制作多种长度的校正网络，限制了串馈式校正的集成性。

特别的，与大阵面对应的长波导网络在加工中存在刚性差、易变形、振动大的问题，波导耦合端口位置偏差大，多个端口在刚性装配时易错位。（许东艳，一种细长波导管的加工工艺改进，工艺装备，机械，Vol. 32，2005.5, pp.48,56.）

发明内容

为了解决大阵面串馈式校正网络集成性的问题，本发明旨在提供一种适用于高度集成相控阵系统的模块化波导校正网络，使其适用于大型或者不同非矩形口径高度集成相控阵系统。

一种适用于高度集成相控阵系统的模块化波导校正网络包括扩充安装板和两块以上的校正模块；

所述高度集成相控阵系统包括天线阵面、收发组件、校正接收机或校正发射机及负载；

所述扩充安装板上开设有与两块以上的校正模块配合连接的四个以上的主波导安装孔和四个以上的校正波导安装孔；

所述校正模块由两个以上的主波导和校正波导通过耦合组成；

所述校正波导的中部为直波导，两端为向同侧呈90°弯曲的弯管状，所述主波导为短管状，两端为接口；两个以上的主波导设于校正波导的直波导段的底部，且每个主波导与校正波导的直波导段在交叠部分通过耦合孔耦合；两个以上的主波导的一端接口与校正波导的两端弯管口在同一侧面；