一種恆定波束的喇叭天線的製作方法

2023-09-16 04:11:20 1

專利名稱：一種恆定波束的喇叭天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種恆定波束的喇叭天線，屬於微波技術領域。
背景技術：
喇叭天線是一種常用的天線形式，在各種體制的雷達、射頻仿真、電子對抗、以及 通信中都有應用。喇叭天線的用途有兩個方面，一是作為獨立天線使用，稱為喇叭天線；二 是用它照射不同形式的反射面或透鏡，稱為饋源喇叭或饋源。 —般來說，普通喇叭天線的波束寬度隨頻率的增加而變窄，波束寬度和頻率近似 成反比例關係。隨著技術的發展結合使用環境的不同，對喇叭天線要求越來越高，帶寬越來 越寬，而且在工作帶寬內，要求天線的波束寬度，增益，副瓣電平等變化要小。例如，採用比 幅方法的寬帶測向接收機就要求多個接收喇叭天線有恆定的波束寬度波束寬度。目前實現 恆定波束喇叭天線的方法，大多採用大張角波紋喇叭，其在l : 2.5帶寬內可以做到波束寬 度相對變化不超過±20%，不適合精度要求較高的測向系統。

實用新型內容1、所要解決的技術問題 針對以上不足本實用新型提供了一種在8GHz 18GHz喇叭天線在其工作帶寬內 波束寬度相對恆定的可實現性，同時保證天線的其他性能指標，減少製造成本的一種恆定 波束的喇叭天線。
2、技術方案 本實用新型包括喇叭輻射器、喇叭激勵段，喇叭輻射器與喇叭激勵段相連；喇叭輻 射器由喇叭扇形面組成，喇叭扇形面為喇叭輻射器引入了圓柱形口徑面，扇形面張角約等 於兩倍的波束寬度，扇形面半徑遠大於半波長和扇形面張角的比值，在喇叭E面有約1° 2°的張角；喇叭激勵段包括過渡脊、同軸線外導體、同軸線內導體、矩形波導、後腔，過渡脊 一端連接同軸線，使其主模阻抗為50 Q左右，同軸線外導體連接在過渡脊的寬邊上，同軸 線內導體連接在相對的兩個過渡脊上，同軸線內導體設計在緊靠過渡脊末端的地方；過渡 脊另一端連接矩形波導，過渡脊橫截面尺寸逐漸變大，激勵端和短路面之間的波導形成空 腔。過渡脊採用指數漸變形式的雙脊波導。
3、有益效果 本實用新型的喇叭天線在較寬的工作帶寬內(1 : 2.5帶寬)的波束寬度恆定，相 對變化在±5%以內，且結構簡單，加工方便。

圖1為本實用新型的結構示意圖； 圖2為本實用新型的喇叭輻射器結構示意圖； 圖3為本實用新型的喇叭激勵段(寬帶同軸-波導變換器)結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖及具體實施方式
對本實用新型做進一步描述。 如圖1所示，本實用新型包括喇叭輻射器1、喇叭激勵段2(寬帶同軸_波導變換
器)。喇叭輻射器1與喇叭激勵段2相連。 如圖2所示，21為喇叭扇形面、22為扇形面張角、23為扇形面半徑、24為喇叭E面 張角；喇叭輻射器由喇叭扇形面21組成，喇叭扇形面21為喇叭輻射器弓I入了圓柱形口徑面 25，可以使不同波長的輻射波有同樣的輻射波前，達到波束寬度恆定的目的。扇形面張角22 約等於兩倍的波束寬度，扇形面半徑23遠大於半波長和扇形面張角的比值，在喇叭E面24 有約1° 2°的張角。 如圖3所示，31為過渡脊、32為同軸線外導體、33為同軸線內導體、34為矩形波 導、35為後腔。喇叭激勵段2包括過渡脊31、同軸線外導體32、同軸線內導體33、矩形波導 34、後腔35 ;過渡脊31採用指數漸變形式的雙脊波導，過渡脊31 —端連接同軸線，使其主 模阻抗為50 Q左右，同軸線外導體32連接在過渡脊31的寬邊上，同軸線內導體33 (探針) 連接在相對的兩個過渡脊31上以利匹配，同軸線內導體33距過渡脊31末端越近，天線的 駐波比性能越好，因此把同軸線內導體33設計在緊靠過渡脊31末端的地方；過渡脊31另 一端連接矩形波導34，為了改善激勵段到喇叭輻射段的匹配，讓過渡脊31橫截面尺寸逐漸 變大，激勵端和短路面之間的波導形成空腔35。 本實施例中(如圖3所示)，扇形張角為48。 ，E面張角為2。 ， HFSS中仿真的結 果為8GHz 18GHz頻段內，天線的H面波束寬度為22.5。 ±5%，輸入駐波比< 2，副瓣電平 < 15dB。
權利要求一種恆定波束的喇叭天線，其特徵在於包括喇叭輻射器(1)、喇叭激勵段(2)，喇叭輻射器(1)與喇叭激勵段.(2)相連；喇叭輻射器由喇叭扇形面(21)組成，喇叭扇形面(21)為喇叭輻射器(1)引入了圓柱形口徑面(25)，扇形面張角(22)約等於兩倍的波束寬度，扇形面半徑(23)遠大於半波長和扇形面張角的比值，在喇叭E面(24)有約1°～2°的張角；喇叭激勵段(2)包括過渡脊(31)、同軸線外導體(32)、同軸線內導體(33)、矩形波導(34)、後腔(35)，過渡脊(31)一端連接同軸線，使其主模阻抗為50Ω左右，同軸線外導體(32)連接在過渡脊(31)的寬邊上，同軸線內導體(33)連接在相對的兩個過渡脊(31)上，同軸線內導體(33)設計在緊靠過渡脊(31)末端的地方；過渡脊(31)另一端連接矩形波導(34)，過渡脊(31)橫截面尺寸逐漸變大，激勵端和短路面之間的波導形成空腔(35)。
2. 根據權利要求1所述的一種恆定波束的喇叭天線，其特徵在於過渡脊(31)採用指 數漸變形式的雙脊波導。
專利摘要本實用新型涉及一種恆定波束的喇叭天線，包括喇叭輻射器、喇叭激勵段，喇叭輻射器與喇叭激勵段相連；喇叭輻射器由喇叭扇形面組成，喇叭扇形面為喇叭輻射器引入了圓柱形口徑面，扇形面張角約等於兩倍的波束寬度，扇形面半徑遠大於半波長和扇形面張角的比值，在喇叭E面有約1°～2°的張角；喇叭激勵段包括過渡脊、同軸線外導體、同軸線內導體、矩形波導、後腔，過渡脊一端連接同軸線，使其主模阻抗為50Ω左右，同軸線外導體連接在過渡脊的寬邊上，同軸線內導體連接在相對的兩個過渡脊上以利匹配，同軸線內導體設計在緊靠過渡脊末端的地方；過渡脊另一端連接矩形波導，過渡脊橫截面尺寸逐漸變大，激勵端和短路面之間的波導形成空腔。
文檔編號H01Q13/04GK201503918SQ20092023602
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月25日 優先權日2009年9月25日
發明者任加進, 滕曉華 申請人:中國電子科技集團公司第十四研究所