一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)及制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公布了一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)及其制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)所述的對(duì)稱多層天線罩結(jié)構(gòu)，每層介電層的厚度滿足高頻段中心頻率對(duì)應(yīng)的相厚度與低頻段中心頻率對(duì)應(yīng)的相厚度相差整數(shù)倍π弧度角，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)在厘米波和毫米波頻段的雙頻段透波功能，低頻段的中心頻率可以任意選取，且高頻段中心頻率可以設(shè)計(jì)為低頻段中心頻率大于等于五的任意倍數(shù)。本發(fā)明專利技術(shù)所述的天線罩結(jié)構(gòu)介電層的介電常數(shù)由兩邊向中間遞減，天線罩結(jié)構(gòu)的最外層介電常數(shù)最高，整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度等力學(xué)性能優(yōu)越。本發(fā)明專利技術(shù)的天線罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)單，電信可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，且結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能優(yōu)越。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種在厘米波和毫米波頻段實(shí)現(xiàn)雙頻段透波功能的對(duì)稱多層天線罩結(jié)構(gòu)，屬于天線罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
天線罩是用于保護(hù)通訊、遙測(cè)、制導(dǎo)、引爆等系統(tǒng)能在各種服役環(huán)境下進(jìn)行正常工作的一種多功能透波結(jié)構(gòu)，在運(yùn)載火箭、飛船、導(dǎo)彈及返回式衛(wèi)星等飛行器的天線電系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。天線罩的透波結(jié)構(gòu)不僅需要在天線工作頻帶內(nèi)具有高效的透波性能，同時(shí)需要具有承載、抗沖擊、隔熱和抗雨蝕等功能。隨著毫米波技術(shù)的發(fā)展和抗電子干擾要求的提高，寬頻帶、多頻帶甚至超寬頻的天線罩材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。因此，天線罩的結(jié)構(gòu)需要通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以獲得寬頻段、多頻段透波功能和所需要的結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度等力學(xué)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)，它能夠?qū)崿F(xiàn)在厘米波和毫米波頻段的雙頻段透波功能。該結(jié)構(gòu)的低頻段中心頻率可以任意選取，且高頻段中心頻率可以設(shè)計(jì)為低頻段中心頻率大于等于五的任意倍數(shù)。本專利技術(shù)的天線罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)單，電信可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，且結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能優(yōu)越。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)，它由大于或等于三的對(duì)稱的奇數(shù)層介電層構(gòu)成；所述的介電層的介電常數(shù)由兩邊向中間遞減。所述的介電常數(shù)的分布可以按照不同的方式由兩邊向中間遞減。優(yōu)選的，介電常數(shù)的分布可以按照等比數(shù)列的方式由兩邊向中間遞減。每層介電層的厚度滿足高頻段中心頻率對(duì)應(yīng)的相厚度與低頻段中心頻率對(duì)應(yīng)的相厚度相差整數(shù)倍η弧度角。所述的對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)的低頻段中心頻率可以根據(jù)需求任意選取，高頻段中心頻率可以設(shè)計(jì)為低頻段中心頻率大于等于五的任意倍數(shù)。本專利技術(shù)同時(shí)提供一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟( I)選取結(jié)構(gòu)電信設(shè)計(jì)頻率；(2)選取蒙皮介電層的材料，選取任意一種點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)作為所述的中間介電層的材料，選取過渡介電層的材料；(3)各層之間用粘接劑粘結(jié)在一起，形成對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)；其中，蒙皮層和過渡介電層在中間介電層兩邊對(duì)稱分布；過渡介電層的數(shù)量大于等于O ;所述的介電層的介電常數(shù)由兩邊向中間遞減。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和突出性效果本專利技術(shù)所述的對(duì)稱多層天線罩結(jié)構(gòu)，每層介電層的厚度滿足高頻段中心頻率對(duì)應(yīng)的相厚度與低頻段中心頻率對(duì)應(yīng)的相厚度相差整數(shù)倍η弧度角，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)在厘米波和毫米波頻段的雙頻段透波功能，低頻段的中心頻率可以任意選取，且高頻段中心頻率可以設(shè)計(jì)為低頻段中心頻率大于等于五的任意倍數(shù)。本專利技術(shù)所述的天線罩結(jié)構(gòu)介電層的介電常數(shù)由兩邊向中間遞減，天線罩結(jié)構(gòu)的最外層介電常數(shù)最高，整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度等力學(xué)性能優(yōu)越。本專利技術(shù)的天線罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)單，電信可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，且結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能優(yōu)越。附圖說明圖I是本專利技術(shù)提供的一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例I的三層結(jié)構(gòu)示意圖。11-蒙皮介電層；12-中間介電層。 圖2是本專利技術(shù)提供的一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例2的五層結(jié)構(gòu)示意圖。21-蒙皮介電層；22_過渡介電層；23_中間介電層。圖3顯示了實(shí)施例I的天線罩結(jié)構(gòu)的透射率T (%)與頻率f的關(guān)系。圖4顯示了實(shí)施例2的天線罩結(jié)構(gòu)的透射率T (%)與頻率f的關(guān)系。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例I :圖I為本專利技術(shù)提供的一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的三層結(jié)構(gòu)示意圖，它由上下兩個(gè)蒙皮介電層11和中間介電層12構(gòu)成。所述的對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)的三層結(jié)構(gòu)，按如下步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)(I)選取4GHz (此頻率可以任意選取)作為結(jié)構(gòu)電信設(shè)計(jì)頻率。(2)選取致密氮化硅陶瓷作為所述的蒙皮介電層11的材料，其介電常數(shù)為8. O ;可選取任意一種點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)作為所述的中間介電層12的材料(例如，可以采用樹脂基點(diǎn)陣復(fù)合材料)，其介電常數(shù)約為1.0。(3)所述的蒙皮介電層的厚度11及中間介電層12的厚度均選取為4GHz電磁波在材料中波長(zhǎng)的1/12。(4)各層之間可用粘接劑粘結(jié)在一起，形成如圖I所示的三層結(jié)構(gòu)。圖3顯示了實(shí)施例I的天線罩結(jié)構(gòu)的透射率T(%)與頻率f的關(guān)系，從圖中可以看到所述的實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)具有在O到6. 2GHz和17. 8到30. OGHz兩個(gè)頻段內(nèi)透波的性能，且高頻率與低頻率之比大約在5-7的范圍內(nèi)。實(shí)施例2 圖2為本專利技術(shù)提供的一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例2的五層結(jié)構(gòu)示意圖。所述的對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)的五層結(jié)構(gòu)，按如下步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)(I)結(jié)構(gòu)的電信設(shè)計(jì)頻率、兩個(gè)蒙皮介電層21和中間介電層23的構(gòu)成材料可與實(shí)施例I相同；(2)優(yōu)選的，過渡介電層22的介電常數(shù)可選取為2. 8，其材料可選取多孔氮化硅陶瓷、多孔氮化硼陶瓷或者陶瓷基復(fù)合材料中的一種。所述的多孔氮化硅陶瓷、多孔氮化硼陶瓷可用熱壓法并且通過添加適量的成孔劑燒制而成。(3)所述的蒙皮介電層21的厚度及過渡介電層22的厚度均選取為4GHz電磁波在材料中波長(zhǎng)的1/12 ;所述的中間介電層23的厚度均選取為4GHz電磁波在材料中波長(zhǎng)的1/24。(4)各層之間可用粘接劑粘結(jié)在一起，形成如圖2所示的五層結(jié)構(gòu)。圖4顯示了實(shí)施例2的天線罩結(jié)構(gòu)的透射率T(%)與頻率f的關(guān)系，從圖中可以看到所述的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)具有在O到6. 4GHz和41. 6到54. 5GHz兩個(gè)頻段內(nèi)透波的性能，且高頻率與低頻率之比大約在11-13的范圍內(nèi)。本專利技術(shù)的實(shí)施例僅為解釋而非限制本專利技術(shù)，例如，材料的選擇并不限于實(shí)施例所述，其他滿足介電常數(shù)、強(qiáng)度剛度等的合適材料都是可以采用的。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)，其特征是，所述結(jié)構(gòu)由大于或等于三的對(duì)稱的奇數(shù)層介電層構(gòu)成；所述的介電層的介電常數(shù)由兩邊向中間遞減。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)，其特征是，所述結(jié)構(gòu)由大于或等于三的對(duì)稱的奇數(shù)層介電層構(gòu)成；所述的介電層的介電常數(shù)由兩邊向中間遞減。2.如權(quán)利要求I所述的天線罩結(jié)構(gòu)，其特征是，所述介電常數(shù)的分布按照等比數(shù)列的方式由兩邊向中間遞減。3.如權(quán)利要求I所述的天線罩結(jié)構(gòu)，其特征是，每層介電層的厚度滿足高頻段中心頻率對(duì)應(yīng)的相厚度與低頻段中心頻率對(duì)應(yīng)的相厚度相差整數(shù)倍η弧度角。4.如權(quán)利要求I所述的天線罩結(jié)構(gòu)，其特征是，所述對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)的低頻段中心頻率可以根據(jù)需求任意選取,高頻段中心頻率設(shè)計(jì)為低頻段中心頻率大于等于五的任意倍數(shù)。5.如權(quán)利要求I所述的天線罩結(jié)構(gòu)，其特征是，所述對(duì)稱多層雙頻段天線罩結(jié)構(gòu)的蒙皮介電層材料為致密氮化硅陶瓷；過渡介電層材料為多孔氮化硅陶瓷、多孔氮化硼陶瓷或者陶瓷基復(fù)合材料中的一種；中間介電層的材料為樹脂基點(diǎn)陣復(fù)合材料。6.如權(quán)利要求5所述的天線罩結(jié)構(gòu)，其特征是，所述中間介電層采用點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)。7.—種對(duì)稱多層雙頻段天線...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：裴永茂，周立成，方岱寧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：