拋物面共形天線的製作方法

2023-12-01 01:38:21 1

本實用新型涉及電信號處理設備，特別是與高頻電信號的傳輸有關。

背景技術：

拋物面天線是很常見的一種天線結構，參見圖1、圖2和圖3，拋物面天線由拋物面體和饋源構成，能夠較好地實現單一波段的天線性能要求。縫隙天線是常見的載體共形的天線結構，可以將縫隙天線共形在拋物面天線上來實現多個頻率收發共體形式。為此，有人提出了一種共形天線，其包括依次層狀固定連接的饋電網絡、介質基片、金屬片和金屬背腔板。該共形天線的整體呈弧形的板條狀。其中，饋電網絡由一個輸入端和至少四個輸出端組成，金屬片上均布開設有至少四條輻射縫，金屬背腔板的一側面上均布開設有至少四個腔體，金屬背腔板的另一側面的中部設有同軸饋電接頭。這種共形天線結構，縫隙天線與拋物面天線共形於一體的結構複雜，適用面較窄，有必要予以改進。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提出一種拋物面共形天線，能夠很方便地將縫隙天線與拋物面天線共形於一體，適用面寬。

本實用新型技術方案：一拋物面體，也稱為本體，本體一面是面向拋物面體焦點的反射面稱為正面，本體的另一面稱為背面；在拋物面體的焦點處安裝一饋源，與該本體配合形成一拋物面天線；其特徵在於在本體上共形有縫隙天線；

縫隙天線在本體上刻有十字縫隙，在拋物面體背面十字縫隙上覆蓋裝設一塊介質板，介質板上設置有與十字縫隙頻率相配合的功分電路，在拋物面體背面的介質板上還覆蓋了一個背腔罩，該背腔罩與十字縫隙配合形成反射腔。該反射腔的深度為該縫隙天線的設定波長的1/4；該十字縫隙中的每條縫隙的長度為該縫隙天線的設定波長的1/2。

該反射腔為圓柱形空腔。

該介質板為柔性材質，該介質板與該本體的背面共形。

該背腔罩呈一端開口的筒狀，其底面封閉、頂面與該本體的背面共形；該背腔罩通過緊固件固定在該本體的背面。

當該拋物面天線是Ku波段天線時，該縫隙天線是S波段天線。

2—20個縫隙天線共形在該本體上時，至少有兩個設定波長不同。

與現有技術相比，本實用新型的拋物面共形天線，通過巧妙地利用十字縫隙、介質板、功分電路和背腔罩構成共形於拋物面天線上的縫隙天線，能夠很方便地將縫隙天線與拋物面天線共形於一體，適用面寬。

附圖說明

圖1是現有拋物面天線的俯視示意圖；

圖2是現有拋物面天線的側視示意圖；

圖3是現有拋物面天線的仰視示意圖；

圖4是本實用新型拋物面共形天線實施例一的俯視示意圖；

圖5是本實用新型拋物面共形天線實施例一的側視示意圖；

圖6是本實用新型拋物面共形天線實施例一的仰視示意圖；

圖7是本實用新型拋物面共形天線實施例一的饋電方式示意圖；

圖8是本實用新型拋物面共形天線實施例二的俯視示意圖；

圖9是本實用新型拋物面共形天線實施例二的側視示意圖；

圖10是本實用新型拋物面共形天線實施例二的仰視示意圖；

圖11是本實用新型拋物面共形天線實施例二的饋電方式示意圖；

圖12是本實用新型拋物面共形天線實施例三的俯視示意圖；

圖13是本實用新型拋物面共形天線實施例三的側視示意圖；

圖14是本實用新型拋物面共形天線實施例三的仰視示意圖；

圖15是本實用新型拋物面共形天線實施例三的饋電方式示意圖；

圖16是本實用新型拋物面共形天線中拋物面天線與現有的拋物面天線的仿真方向圖曲線比對的示意圖；

圖17是本實用新型的拋物面共形天線中縫隙天線的仿真極化方向曲線圖。

附圖標記說明： 1-本體，2-饋源，3-十字縫隙，4-背腔罩，5-介質板，6-功分電路，7，緊固件。

具體實施方式

為了詳細說明本實用新型的構造及特點所在，茲舉以下較佳實施例並配合附圖說明如下。

實施例一：

圖4、圖5、圖6和圖7分別是本實用新型的拋物面共形天線實施例一的俯視、側視、仰視以及饋電方式示意。

拋物面體也稱為本體1，本體1的一面是面向拋物面體焦點的反射面稱為正面，本體1的另一面稱為背面；在拋物面體的焦點處安裝一饋源2，與該本體1配合形成一拋物面天線；在本體1上共形設置有縫隙天線；

該拋物面共形天線為雙頻圓極化天線，在本體1上刻有十字縫隙3，在背面十字縫隙3上覆蓋裝設一塊介質板5，介質板5上設置有與十字縫隙3頻率相配合的功分電路6，在拋物面體背面的介質板5上還覆蓋了一個背腔罩4，該背腔罩4與十字縫隙3配合形成反射腔。該反射腔的深度為該縫隙天線3設定波長的1/4；該十字縫隙3中的每條縫隙的長度為該縫隙天線3設定波長的1/2。

該介質板5為柔性材質，該介質板5與該本體1的背面共形。在本實施例中，該介質板5通過緊固件7固定在該本體1的背面。該背腔罩4呈一端開口的筒狀，其底面封閉、頂面與該本體1的背面共形。該背腔罩4也通過緊固件固定在該本體1的背面。

在本實施例中，該拋物面天線是Ku波段天線，其中心頻率約為15GHz。該拋物面天線的尺寸為380mm長×280mm寬×128mm深。該縫隙天線是S波段天線，其中心頻率約為2GHz。由此，該反射腔的深度約為37mm。該十字縫隙3中的每條縫隙的長度約為74mm、寬度約為2.5mm。該背腔罩4選用直徑約為85mm的頂端開口、底端封閉的筒狀結構。

經過實驗測試，參見圖16，圖16是本實用新型的拋物面共形天線中拋物面天線與現有的拋物面天線的仿真方向圖曲線的比對。其中，曲線501為現有的拋物面天線的仿真方向圖曲線，曲線503為本實用新型的拋物面共形天線中拋物面天線的仿真方向圖曲線。根據曲線501和503可見，二者相差較小，說明縫隙天線對拋物面天線影響較小。也即，共形在拋物面天線的本體1上的縫隙天線，對原有的拋物面天線的影響較小。

圖17是本實用新型的拋物面共形天線中縫隙天線的仿真極化方向圖曲線。根據曲線可見，縫隙天線以共形的方式，可以在拋物面天線上正常工作。

實施例二：

圖8、圖9、圖10和圖11分別是本實用新型的拋物面共形天線實施例二的俯視、側視、仰視以及饋電方式示意。其與前述實施例一的差異之處主要在於：該拋物面共形天線為三頻圓極化天線。在拋物面天線上共形了兩個縫隙天線。在本實施例中，增多的一個縫隙天線的中心頻率為2.2GHz。由此，該新增縫隙天線的反射腔的深度約為34mm。該新增縫隙天線的十字縫隙3中的每條縫隙的長度約為68mm、寬度約為2.5mm。每個縫隙天線的說明與前述實施例一類似，圖16和圖17的仿真曲線同樣適用於本實施例，在此不再贅述。

實施例三：

圖12、圖13、圖14和圖15分別是本實用新型的拋物面共形天線實施例三的俯視、側視、仰視以及饋電方式示意。其與前述實施例一、二的差異之處主要在於：該拋物面共形天線為五頻圓極化天線。在拋物面天線上共形了五個縫隙天線。每個縫隙天線的說明與前述實施例一的說明類似，圖16和圖17的仿真曲線同樣適用於本實施例，在此不再贅述。

通過前述實施例可知，與現有技術相比，本實用新型的拋物面共形天線，通過巧妙地利用十字縫隙3、介質板5、功分電路6和背腔罩4構成共形於拋物面天線上的縫隙天線，能夠很方便地將縫隙天線與拋物面天線共形於一體，適用面寬。

以上，僅為本實用新型之較佳實施例，意在進一步說明本實用新型，而非對其進行限定。凡根據上述之文字和附圖所公開的內容進行的簡單的替換，都在本專利的權利保護範圍之列。