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JPL薄膜相控阵天线设计技术

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:图12-22薄膜相控阵天线样件图12-23柔性小型化T/R组件T/R组件是该薄膜相控阵天线设计难点之一,为了保持薄膜阵面的柔韧性,研制了具有柔性的小型化T/R组件。图12-23所示为该薄膜相控阵天线采用的薄膜基T/R组件。2011年,JPL成功研制了16×16阵列的大型薄膜相控阵天线,该天线阵面尺寸为2.3 m×2.6 m,每四个薄膜天线单元通过功分网络组成一个子阵,再通过一个T/R组件对该子阵进行馈电和幅相控制。

JPL薄膜相控阵天线设计技术

2005年,JPL开发了带T/R组件的天线结构,如图12-22所示。该实验样件已粗具大口径薄膜天线阵面的雏形,由2×4个L频段微带天线单元组成,框架由刚性结构支撑,T/R组件贴装于薄膜天线底层,在该层上还构建了必要的馈线网络、控制电路等,使天线具备了相控波束扫描特点。

图12-22 薄膜相控阵天线样件

图12-23 柔性小型化T/R组件

T/R组件是该薄膜相控阵天线设计难点之一,为了保持薄膜阵面的柔韧性,研制了具有柔性的小型化T/R组件。通过采用柔性介质材料制作PCB板以及表贴装的方式进行电装,同时只对T/R组件的局部进行屏蔽处理,这样不仅可以实现T/R组件的小型化和柔性,而且能有效地防止射频信号的串扰和自激。图12-23所示为该薄膜相控阵天线采用的薄膜基T/R组件。(www.xing528.com)

2011年,JPL成功研制了16×16阵列的大型薄膜相控阵天线,该天线阵面尺寸为2.3 m×2.6 m(图12-24),每四个薄膜天线单元通过功分网络组成一个子阵,再通过一个T/R组件对该子阵进行馈电和幅相控制。该天线一共采用了64个小型化T/R组件对16×16阵列的阵面进行幅度和相位的控制,实现了天线波束±30°的扫描。图12-25所示为JPL设计的小型化刚性T/R组件的实物照片,该T/R组件与2005年研制的柔性T/R组件(图12-23)相比,体积和质量有了明显的减小,但在功率利用率和性能上得到了明显的提高。

图12-24 薄膜相控阵天线

(a)辐射阵面;(b)近场测试状态;(c)馈电网络层背面

图12-25 小型化刚性T/R组件

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