天线罩[1][2]是一种能够保护天线系统免受外部环境影响的结构物[3],具备良好的电磁辐射透过性能,并能在结构上抵御恶劣环境的影响。天线罩的应用旨在保持天线系统的稳定性、可靠性和延长使用寿命。
简介
天线罩的存在会对天线的辐射波产生吸收和反射,进而影响天线的电气性能。这主要是由于天线罩壁的反射和不均匀部分的绕射导致了天线主波瓣电轴偏移,产生了瞄准误差。此外,天线罩还会引起高频能量的吸收和反射,造成传输损耗,影响天线增益。天线罩还可能导致天线波瓣畸变,使得天线主瓣宽度改变、零点深度提高和旁瓣电平增加。尽管如此,天线罩的使用仍然广泛,尤其是在飞行器上,它可以解决高温、空气动力负荷等问题。
使用场景
天线罩按照使用场景可分为航空型和地面(包括舰载)型两大类。
入射角
根据天线辐射波的入射角,天线罩可分为垂直入射天线罩和大入射角天线罩。入射角小于30°的被称为垂直入射天线罩,而天线在罩内扫描到任何位置、入射角的变化范围较大的则称为大入射角天线罩。
结构类型
天线罩的结构类型包括均匀单壁结构、夹层结构和空间骨架结构。
成形方式
地面天线罩根据成形方式可分为充气罩和刚性罩。
设计要点
天线罩的结构设计需要考虑到多个方面,如结构型式、构件尺寸、罩壁厚度、材料选择以及结构细节等。罩壁厚度的选择应结合工作波长、天线罩尺寸和形状、环境条件等因素,既要满足电气性能需求,也要确保结构的耐久性。材料的选择应考虑介电常数和损耗角正切较低,同时具备足够的机械强度。具体的结构设计应避免高频能量通过的部位设置加强筋,以免影响结构的稳定性和变形。大型刚性天线罩通常采用分块式结构,并在球状连接处设置法兰,以实现良好的电气性能和结构性能。
主要结构形式
参考资料 3
- 天线罩结构的基础知识 — RF技术社区
- 天线罩作用 — 博客
- 雷达罩、天线罩 — 知乎专栏