一種端饋寬帶寬波束脊喇叭的製作方法

2023-09-20 13:23:35 2

一種端饋寬帶寬波束脊喇叭的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種端饋寬帶寬波束脊喇叭，包括矩形喇叭外殼（1）、梯形波導脊（2）和同軸連接器（3），梯形波導脊（2）設置於矩形喇叭外殼（1）的內壁上且與矩形喇叭外殼（1）、同軸連接器（3）固定連接，矩形喇叭外殼（1）與梯形波導脊（2）共同組成脊波導結構。利用脊波導結構尺寸較小的特點，調整波導的口徑，改變梯形波導脊與矩形喇叭外殼的內壁間距，調整梯形波導脊與同軸連接器間距，利用端面輸出脊形變換式波導-同軸轉換來實現同軸線輸入端阻抗50Ω與輸出端自由空間波阻抗377Ω間的匹配。本發明既能實現寬帶最佳匹配又能滿足寬角覆蓋要求，在近一個倍頻程的頻帶範圍內，輸入駐波VSWR小於1.5，方向圖能夠滿足天線掃描需要。
【專利說明】一種端饋寬帶寬波束脊喇叭

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種雷達天線結構，特別是涉及一種端饋寬帶寬波束脊喇叭。

【背景技術】
[0002] 二維相控陣體制雷達中的輻射單元波束寬，結構尺寸小，匹配困難，其性能的優劣 會直接對雷達天線的性能產生影響。輻射單元的寬帶寬角匹配為實現雷達低副瓣和較小的 掃描增益損失創造了條件。
[0003] 根據天線陣列對輻射單元的電訊性能和結構尺寸的要求，即喇叭的口徑E面小於 56mm，H面小於68mm。此口徑下的常規標準波導尺寸無法滿足要求。
[0004] 現有的寬帶喇叭天線包括標準波導喇叭和寬帶脊喇叭形式，標準波導喇叭通常可 滿足寬帶匹配，但其結構尺寸的限制，無法將其波導寬邊壓縮，因此標準波導喇叭無法滿足 使用要求。寬帶脊喇叭通常在寬帶超寬帶領域使用，其寬波束特性無法滿足使用要求。
[0005] 因此現有技術無法滿足既保證結構尺寸小，波束寬度又寬的要求。


【發明內容】

[0006] 本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種既能實現寬帶最佳匹配又能滿 足寬角覆蓋要求的端饋寬帶寬波束脊喇叭，在近一個倍頻程的頻帶範圍內，輸入駐波VSWR 小於1. 5,方向圖能夠滿足天線掃描需要。
[0007] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種端饋寬帶寬波束脊喇叭，包括 矩形喇叭外殼、梯形波導脊和同軸連接器，梯形波導脊設置於矩形喇叭外殼的內壁上且與 矩形喇叭外殼、同軸連接器固定連接，矩形喇叭外殼與梯形波導脊共同組成脊波導結構。
[0008] 所述矩形喇叭外殼的波導寬邊長度為a，波導窄邊長度為b，梯形波導脊與矩形喇 叭外殼的內壁間距為c，梯形波導脊與同軸連接器的間距為d，梯形波導脊的寬度為e;
[0009]脊波導的橫截面及其TElO波截止時的等效電路中，C為不連續電容，取決於b'，不 連續性將產生高次模；假定有兩副平行線，其電長度為Θi、Θ2，特性阻抗為Zc^Ztl2 ;
[0010] 取等效網絡輸入電壓為Uin，輸入電流為Iin，有等效電路可知：

【權利要求】
1. 一種端饋寬帶寬波束脊喇叭，其特徵在於：包括矩形喇叭外殼（I)、梯形波導脊（2) 和同軸連接器（3)，梯形波導脊（2)設置於矩形喇叭外殼（1)的內壁上且與矩形喇叭外殼 (1)、同軸連接器（3)固定連接，矩形喇叭外殼（1)與梯形波導脊（2)共同組成脊波導結構。
2. 根據權利要求1所述的一種端饋寬帶寬波束脊喇叭，其特徵在於：所述矩形喇叭外 殼（1)的波導寬邊長度為a，波導窄邊長度為b，梯形波導脊（2)與矩形喇叭外殼（1)的內 壁間距為c，梯形波導脊（2)與同軸連接器（3)的間距為d，梯形波導脊（2)的寬度為e ; 脊波導的橫截面及其TElO波截止時的等效電路中，C為不連續電容，取決於b'，不連續 性將產生高次模；假定有兩副平行線，其電長度為0i、02，特性阻抗為Zc^Ztl2; 取等效網絡輸入電壓為Uin，輸入電流為Iin，有等效電路可知：
其中A c = 2a，將脊波導看作寬邊皺縮的矩形波導，脊波導的等效阻抗就可寫成類似
叫是脊波導的等效寬邊，入c = 2? > 2a是脊波導的截止波長，由上式可以看出，脊波 導的有效阻抗比規則波導相對降低，有利於與同軸進行匹配。
【文檔編號】H01Q23/00GK104332712SQ201410675157
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月22日 優先權日:2014年11月22日
【發明者】唐傳機, 王浩, 周成哲, 於嘉嵬 申請人:成都錦江電子系統工程有限公司