超高性能微波天線及其饋源組件的製作方法

2023-09-22 23:31:20

專利名稱：超高性能微波天線及其饋源組件的製作方法
技術領域：
超高性能微波天線及其饋源組件
技術領域：
本實用新型涉及一種微波天線，尤其涉及一種超高性能微波天線及其饋源組 件。
背景技術：
在微波點對點或者點對多點的通信網絡中，微波天線是必不可少的接收和發射 電磁波信號的裝置。應用在5GHz到60GHz頻帶內的微波天線通常包括四個組件饋 源、提供反射面的反射件、天線罩以及輔助的安裝件等。安裝件起將天線安裝固定在抱 杆或鐵塔上的作用；天線罩則起保護天線免受雨、雪、冰凍等自然環境影響的作用，同 時要求天線罩對天線電性能的影響儘可能地小。而反射面和饋源則主要決定天線的電性 能，作接收天線時，從遠處傳播來的電磁波經反射面反射匯聚，再由饋源接收經波導等 封閉傳輸線至接收機；作發射天線時，由信號源發出的電磁波信號經波導等封閉傳輸線 至饋源，再由饋源輻射並按照一定幅度和相位分布要求照射至反射面，最後經反射面反 射至自由空間輻射。隨著微波通信的發展，市場對微波天線的需求量越來越大，同時對 天線的要求也越來越高。不僅要求微波天線滿足嚴格的電性能指標以及尺寸、重量、風 荷等機械性能指標，同時也要求在製造、運輸、安裝等環節的成本低。微波天線的電性能指標主要包括增益、回波損耗、主極化和交叉極化的輻射方 向圖等。為了區別天線的電性能等級以為不同應用場合選用天線做參考，一些國際和地 區的相關機構根據天線的增益和輻射方向圖包絡(RadiationPattem Envelope, RPE)制定了 相應的等級標準，例如歐洲標準ETSI EN 302217和美國標準US FCC PartlOl等。在實 際工程中也常用標準性能(StandardPerformance)、高性能(High Performance)、超高性能 (Ultra-high Performance)等稱謂來表徵天線的性能等級。微波天線的電性能，尤其是RPE性能，主要由饋源以及所採用的反射面的剖面 高度決定。為實現超高性能，如圖1所示，傳統的解決方案是在反射面1的邊緣增加 一定高度的圓桶形金屬裙邊4，並在裙邊4的內表面吸附吸波材料5以改善天線的RPE性 能，尤其改善偏離主瓣方向50°到180°範圍內的輻射性能。傳統解決方案的特點是主 反射面1為焦徑比(F/D)比較大(通常F/D > 0.3)的「淺鍋面」，相應饋源3的照射角 度也較小(通常小於180° )，饋源3的形式可以是張口波導型的前饋式饋源，亦可是自 支撐的後饋式饋源。前饋式饋源通常需配以「J」形支撐結構，該結構不僅增加了結構 的複雜度和成本，同時也造成了輻射遮擋、散射、以及結構不對稱性，從而惡化了天線 的輻射性能。而F/D較大的後饋式饋源為了獲得較小的照射角度，其副反射面的橫向尺 寸通常比較大，這也勢必造成較大的輻射遮擋，從而惡化天線的口徑效率和回波損耗等 性能。另外，金屬裙邊和吸波材料增加了天線的體積、重量和風荷。總之，無論採取上 述哪種饋源形式，傳統的超高性能天線解決方案都具有結構剖面高、重量重、風荷大、 製造成本高等缺點。另一種超高性能微波天線的解決方案是採用F/D較小(通常F/D < 0.2)的深反射面1配合照射角度較大(通常大於180° )的饋源3，參考圖2所示，該方案由於無需附 加金屬裙邊和吸波材料即可實現超高性能的RPE，因此具有整體剖面低、重量輕、風荷 小、成本低等優點。張口波導型前饋式饋源由於難於實現如此大的照射角度，因而不適 用於這類低剖面超高性能天線；而自支撐後饋式饋源容易實現大於180°的照射角度， 並且在照射角度內輻射相位波動較小，因此較適用於低剖面超高性能天線。自支撐後饋式饋源是低剖面超高性能微波天線設計的關鍵，它將在很大程度上 決定天線整機的電性能、結構形式以及成本。自支撐後饋式饋源在結構上通常由三部 分構成，自上而下分別是副反射面、介質頭以及開口波導管。在發射狀態下的工作機理 是由發射機產生的電磁信號經波導管傳輸並在波導口面輻射，該初級輻射電磁波再經 副反射面反射到主反射面，最後經主反射面向自由空間輻射。接收狀態的工作機理與之 相反從遠處傳輸來的電磁波首先經主反射面聚束反射到副反射面，再由副反射面聚焦 至波導口面，最後經波導管接收並輸入到接收機。在自支撐後饋式饋源中，波導管起初 級輻射源的作用；副反射面起反射初級輻射電磁波的作用，副反射面的尺寸和形狀將影 響反射電磁波的幅度和相位的空間分布；介質頭在結構上起支撐和連接副反射面和波導 管的作用，在電性能上也將影響饋源的回波損耗、主極化和交叉極化分量的幅度和相位 方向圖等性能。理想的自支撐後饋式饋源的解決方案應該達到如下目標1)在電性能 方面，在較寬的頻帶範圍內具有良好的阻抗匹配性能、交叉極化分量小、主極化分量的 幅度和相位分布可靈活賦形以滿足各種整機性能的要求；2)在結構性能方面，尺寸小、 機械強度好、滿足各種環境試驗指標的要求；3)在成本方面，材料成本低廉、易加工成 型。目前已經發展出了多種應用於低剖面超高性能微波天線的自支撐後饋式饋源的 解決方案，其中幾種典型的方案如圖3所示。圖3a是專利US Patent4963878和US Patent 6137449中所述的「帽子」形饋源(Hat Feed)，它主要的特徵是副反射面4由一組圓環形 金屬齒構成高阻抗表面，從而獲得等化的E-面和H-面饋源方向圖。然而，由於副反射 面的表面阻抗與金屬齒深度的電尺寸有關，即具有頻率敏感性，因此「帽子」形饋源的 頻帶寬度通常受限。圖3b是專利USPatent6995727B2描述的一類饋源，它的主要特徵是 露在波導管2外的介質頭部分3為截頭圓錐體形，該饋源能獲得在較寬頻帶內的良好阻抗 匹配性能。然而，由於這類饋源的介質頭外表面是光滑表面，缺乏賦形設計的靈活度， 例如實現滿足要求的不等化E-面和H-面饋源方向圖以滿足ETSI EN 302217中所規定的 Class 3B和Class 3C整機RPE性能。圖3c是專利US Patent 6919855B2中所述的一種饋 源解決方案，它的主要特徵是露在波導管2外的介質頭部分3為錐形體，在其錐面上帶有 一組具有相同中心軸的齒狀或槽狀微擾結構以實現靈活的賦形設計。然而，這一類饋源 的介質頭外表面為斜錐面，且上述微擾結構通常不平行或垂直與介質頭的中心軸，難於 機械加工或直接模具成型，因而製造成本較高。

實用新型內容本實用新型的首要目的即是克服上述各種應用於低剖面超高性能微波天線的自 支撐後饋式饋源解決方案的不足，提供一種在電性能優良、易於賦形設計，同時在結構 上易於機械加工或模具成型的低成本超高性能微波天線的饋源組件。[0009]本實用新型的另一目的在於提供一種與前述目的相應的超高性能微波天線。為實現該目的，本實用新型採用如下技術方案本實用新型的超高性能微波天線的饋源組件，呈旋轉對稱結構，包括副反射 面、介質頭、波導管及底座，波導管一端插置於底座中，另一端供介質頭第一端插置， 介質頭第二端依照該端的端面形狀覆蓋設置所述副反射面，所述介質頭其插置于波導管部分具有至少一級圓柱體；其外露于波導管外的側面部分設有多個具有不同直徑的圓柱面；其第二端的端面上設有置中且朝向其第一端凹陷的斜錐面，沿斜錐面外圍形成 有圓環平面，該斜錐面上設置有至少一級微擾結構。該微擾結構呈向上凸起或向下凹陷狀。所述介質頭的外露于波導管外的側面部分的多個圓柱面自介質頭第二端向第一 端以直徑漸小的方式臺階式排列。所述介質頭的外露于波導管外的側面部分的多個圓柱面中，至少有一個靠近介 質頭第一端的圓柱面的直徑大於相對靠近介質頭第二端的一個圓柱面的直徑。所述介質頭的外露于波導管外的側面部分中的多個圓柱面中，至少有一個圓柱 面在其外圍有間距地設置圓管狀介質齒，該介質齒與該圓柱面緊鄰的一個圓柱面相連接。所述介質頭的外露于波導外的側面部分中的多個圓柱面中，至少一個圓柱面套 設有金屬圓環。所述金屬圓環為金屬鍍層或金屬成型件。所述副反射面由覆蓋設置在介質頭第二端端面上的金屬鍍層或金屬成型件形 成。所述底座呈中空結構以供波導管插置其中，其形成有包圍波導管用於減小主反 射面對饋源組件的阻抗匹配性能影響的圓環臺階。本實用新型的超高性能微波天線，包括提供主反射面的反射件、天線罩以及前 述的饋源組件。與現有技術相比，本實用新型具有如下優點在電性能方面，本實用新型所述的饋源組件可在較寬頻帶內獲得良好的阻抗匹 配性能，並有介質頭的第一端的圓柱面、介質頭第二端的端面上的向上凸起或向下凹陷 的微擾結構、以及底座的圓環臺階等調節阻抗匹配的裝置；可通過靈活設計介質頭的結 構尺寸以獲得賦形的饋源幅度和相位方向圖以滿足各種超高性能微波天線對RPE的要 求；在結構上，本實用新型所述的介質頭的外形輪廓大多平行或者垂直於旋轉對稱軸， 因此易於機械加工或模具注塑成型，製造成本低。

圖Ia為現有技術中採用張口波導型前饋式饋源的超高性能微波天線的結構示意 圖。圖Ib為現有技術中採用自支撐後饋式饋源且F/D比較大的超高性能微波天線的 結構示意圖。
5[0028]圖2為現有技術中採用自支撐後饋式饋源且F/D比較小的低剖面超高性能微波 天線的結構示意圖。圖3a為專利US Patent 4963878和US Patent 6137449所述的應用於低剖面超高性
能微波天線的自支撐後饋式饋源解決方案之一的「帽子」形饋源的結構示意圖。圖3b為專利US Patent 6995727B2所述的應用於低剖面超高性能微波天線的自支 撐後饋式饋源解決方案之二的結構示意圖。圖3c為專利US Patent 6919855B2所述的應用於低剖面超高性能微波天線的自支 撐後饋式饋源解決方案之三的結構示意圖。圖4為本實用新型的超高性能微波天線的結構示意圖。圖5為本實用新型超高性能微波天線的饋源組件的典型結構示意圖。圖6為本實用新型的介質頭加載圓管狀的介質齒或加載金屬圓環以實現饋源輻 射方向圖賦形的工作原理圖。圖7a為本實用新型所述饋源組件的一實施例的結構示意圖。圖7b為圖7a所示饋源組件應用在15GHz頻段的典型回波損耗曲線。圖7c為圖7a所示饋源組件在14.8GHz頻率的典型饋源幅度方向圖。圖7d為圖7a所示饋源組件在14.8GHz頻率的典型饋源相位方向圖。圖7e為圖7a所示饋源組件應用於0.6米口徑的天線在14.8GHz頻率的典型天線 整機E-面輻射方向圖及RPE性能。圖7f為圖7a所示饋源組件應用於0.6米口徑的天線在14.8GHz頻率的典型天線 整機H-面輻射方向圖及RPE性能。圖8a為本實用新型所述饋源組件另一實施例的結構示意圖。圖8b為圖8a所示饋源組件在38.5GHz頻率的典型饋源幅度方向圖。圖8c為圖8a所示饋源組件在38.5GHz頻率的典型饋源相位方向圖。圖8d為圖8a所示饋源組件應用於0.3米口徑的天線在38.5GHz頻率的典型天線 整機E-面輻射方向圖及RPE性能。圖8e為圖8a所示饋源組件應用於0.3米口徑的天線在38.5GHz的典型天線整機 H-面輻射方向圖及RPE性能。圖9a為本實用新型所述饋源組件又一實施例的結構示意圖。圖9b為圖9a所示饋源組件在38.5GHz頻率的典型饋源幅度方向圖。圖IOa為本實用新型所述饋源組件再一實施例的結構示意圖。圖IOb為圖IOa所示饋源組件在38.5GHz頻率的典型饋源幅度方向圖。圖IOc為圖IOa所示饋源組件在38.5GHz頻率的典型饋源相位方向圖。圖IOd為圖IOa所示饋源組件應用於0.3米口徑的天線在38.5GHz頻率的典型天 線整機E-面輻射方向圖及RPE性能。圖IOe為圖IOa所示饋源組件應用於0.3米口徑的天線在38.5GHz頻率的典型天 線整機H-面輻射方向圖及RPE性能。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明[0054]請參閱圖4，本實用新型的超高性能微波天線由提供反射面1的反射件、天線罩 以及饋源組件構成，微波天線整體關於自身的一條軸00』旋轉對稱，因此，其所包含的 各個組成部件均為旋轉對稱件。本實用新型的饋源組件的典型結構請參閱圖5所示。圖5中，饋源組件包括自上而下依次連接並具有同一旋轉對稱軸00』的副反射 面4、介質頭3、圓形波導管2以及底座5。介質頭3的頂端的端面34與副反射面4提供 件的下表面貼合；介質頭3的底端31插置於圓形波導管2 —端的管腔中；圓形波導管2 的底端則插入底座5，所述副反射面4提供件由於與介質頭3頂端端面緊密貼合，故其形 狀與介質頭3的該端面形狀一致，可以採用覆蓋在該端面上的金屬鍍層或金屬成型件實 現。介質頭3由介電常數穩定、低損耗、機械性能良好的實心介質材料構成，其結 構關於中心軸00』旋轉對稱。介質頭3置入圓形波導管2內的部分由多個直徑不同的 實心圓柱體31提供多個不同大小的圓柱面；露在圓形波導管2外的介質頭3的側面32部 分也同理由多級直徑不同的實心圓柱體提供多個不同大小的圓柱面；在側面32上縱向加 載有多個圓管狀的介質齒33，介質齒33呈現有間距地套設在一個圓柱面外圍的結構。介 質頭3置入波導管2內部部分由多級圓柱體提供的圓柱面構成，其中圖5所示最上一級圓 柱體311提供的圓柱面與金屬圓形波導管2的內壁緊密貼合，其餘圓柱體312的直徑小於 波導管2的內直徑。圓柱體311和圓柱體312均起阻抗匹配作用，其直徑和長度可通過 全波分析優化設計確定。露在波導管2外的介質頭3的側面32由多級圓柱體提供的圓柱面構成，這些圓 柱體的數量、直徑和高度可根據饋源輻射幅度和相位方向圖要求進行靈活設計，其中最 下面一級圓柱體321的直徑大于波導管2的內徑以起將介質頭3和波導管2限位固定的作 用，同時其最上面一級圓柱體322的直徑大於次上一級圓柱體的直徑以使介質頭3頂端端 面的外圍呈圓環平面狀。為了實現饋源輻射方向圖的賦形，尤其是實現不等化的E-面和H-面饋源方向 圖以滿足如ETSI EN 302 217中所規定的Class 3B或Class 3C整機RPE要求，在介質頭3 的側面32上縱向加載多個圓環狀的介質齒33，這些介質齒33自較高一級的提供圓柱面的 圓柱體中一體向下延伸，對較低一級的提供圓柱面的圓柱體起有間距的圍護結構。結合 圖5和圖6，這些圓環狀介質齒33雖然在結構上是旋轉對稱的，但是對E-面和H-面電磁 波構成的邊界條件類型不同，即具有極化選擇性在E-面，電場方向垂直於介質齒33， 當介質齒33的寬度設計得較小時，介質齒33對電場分布影響很小；反之，在H-面，電 場方向平行於介質齒33，即使介質齒33的寬度很小，介質齒33對電場分布的影響依然很 大。因此，圓管狀介質齒33對饋源的E-面和H-面方向圖的影響不同，即有可能通過 優化設計介質齒33的位置、數量、直徑、縱向長度以及寬度等結構參數來實現饋源輻射 方向圖的特殊賦形。介質齒33可以與介質頭3—體化加工完成，由於介質齒33平行於 介質頭3的旋轉對稱軸00』，因此易於機械加工或直接模具注塑成型。參閱圖10a，作為一種替換手段，亦可在介質頭3的側面32的至少一個圓柱面上 套設加載金屬圓環35實現類似的饋源輻射方向圖賦形目的，其工作原理與上述介質齒33 的工作原理相類似，即金屬圓環35對饋源E-面和H-面輻射方向圖的影響不同，可通過
7優化設計金屬圓環35的位置、數量、直徑和寬度等結構參數來實現饋源輻射方向圖的特 殊賦形。金屬圓環35可通過在介質頭3的側面32設計金屬鍍層實現，或通過附加獨立 的金屬成型件實現。介質頭3的頂端的端面34與提供副反射面4的提供件的下表面貼合，因此介質 頭3的頂端端面34的形狀與副反射面4下表面的形狀相配合，而副反射面4的頂面形狀則 與介質頭3頂端端面34的形狀相同，因此，介質頭3的形狀對饋源電性能有較大影響。 介質頭3的頂端端面34的中間部分341為朝向介質頭3底端向下凹陷的斜錐面，其錐角 α將主要影響饋源的照射角度；緊接並包圍該斜錐面的邊緣部分342為介質頭3的側面 32的最上一級圓柱體322的上表面，形狀為圓環形平面，其直徑和寬度將主要影響饋源 的照射角度以及饋源幅度方向圖在照射角度邊緣處的電平值，進而影響天線整機的RPE 性能；介質頭3的頂端端面34的中間部分341內設置有至少一個微擾結構343，該微擾 結構343既可相對於斜錐面向上凸起也可向下凹陷，凸起或凹陷結構343平行於旋轉對稱 軸00』，凸起或凹陷結構343的位置、寬度和高度或深度將主要影響饋源的阻抗匹配性 能。介質頭3的頂端端面34的結構尺寸可通過上述對電性能的影響程度初步設計並最終 通過全波分析優化設計確定。副反射面4可由介質頭3頂端端面34的金屬鍍層或與介質頭3頂端端面34可緊 密貼合的可分離式的金屬成型件提供，由此，該種金屬鍍層或金屬成型件即為副反射面4 的提供件。波導管2為工作於主模TEll模的圓波導，其頂端與介質頭3的底端31相連，底端 與底座5相連。波導管2在電性能上起傳輸電磁波的作用，同時在結構上起支撐介質頭3的 作用。波導管2的直徑約為0.6 0.8倍自由空間波長以保證波導管2工作於主模TEll模 並獲得基本等化的E-面和H-面饋源方向圖；波導管2的長度根據微波天線主反射面1(參 閱圖4)的焦距確定，調節其長度保證饋源的相位中心與主反射面1的焦點重合即可。金屬底座5的結構同樣關於中心軸00』旋轉對稱，其中間開有與波導管2外徑 相當的圓孔。底座5包括3部分上部分51、中間部分52以及下部分53。上部分51 為圓環臺階，當饋源安裝於主反射面1上後，底座5上部分51略高出主反射面1的母線， 上部分51的圓環臺階的作用是減小主反射面1對饋源阻抗匹配性能的影響，圓環臺階的 尺寸需通過將饋源與反射面1 一體化全波分析優化設計確定；底座5的中間部分52用於 將饋源安裝固定在主反射面1上，其高度與主反射面1的母線基本平齊；底座5的下部分 53是將饋源裝配於主反射面1後形成的天線整機的對外接口，可根據接口需求設計用於 連接圓形波導管、圓矩變換器等。底座5可整體機械加工或開模成型，具有低製造成本 和多功能的特點。為進一步說明上述饋源組件典型結構所帶來的電氣性能上的改進，以下將本實 用新型的一些改進措施單獨構建為本實用新型的改進方案，結合附圖對本實用新型的做 更深入的說明。圖7a用於揭示本實用新型的簡化結構之一，圖7b 7f是該結構的饋源組件的一 些典型電性能圖示。本結構的最大特徵是構成介質頭3側面32的各級圓柱體的直逕自上 而下依次遞減，由此，各個圓柱面之間便以圓柱體的直徑大小自上而下排列呈臺階狀， 這樣形成的介質頭3極易於機械加工或模具注塑成型；而且通過優化設計各級圓柱體的
8直徑和高度可以獲得較等化的E-面和H-面饋源幅度和相位方向圖。圖7b為該結構應用 於15GHz頻段的實測回波損耗，在14.25GHz 15.35GHz的頻帶內回波損耗優於_25dB 並且具有較寬的頻帶冗餘。圖7c和圖7d分別是該結構在14.8GHz的典型E-面和H-面 的幅度和相位方向圖，在0° 120°範圍內E-面和H-面幅度方向圖較為等化。圖7e 7f給出了該結構應用於0.6m 口徑的天線在14.8GHz的典型輻射方向圖，天線的RPE性能 滿足 ETSI 302 217 Class 3 標準。圖8a用於揭示本實用新型的簡化結構之二，圖8b 8e是該結構的饋源組件的一 些典型電性能圖示。本結構與上一簡化結構最大的不同是在介質頭3的側面32上縱向加 載了多個圓管狀的介質齒33，通過優化設計這些介質齒33的直徑、寬度和長度可以獲得 特殊賦形的不等化的E-面和H-面饋源方向圖，進而滿足E-面和H-面不同的整機輻射 方向圖要求。圖8b和圖8c分別為本結構在38.5GHz的典型E-面和H-面的幅度和相位 方向圖，可見E-面和H-面饋源幅度方向圖差異較大，尤其在饋源照射角度邊緣的110° 附近H-面的照射電平值比E-面低了約7dB。圖8d 8e給出了該結構應用於0.3m 口徑 的天線在38.5GHz的典型輻射方向圖，天線的RPE性能滿足ETSI 302 217 Class3B標準和 US FCC Part IOlA 標準。圖9a 9b是本實用新型所述饋源組件的簡化結構之三的結構圖以及典型的電性 能圖示。本結構與上述簡化結構之二的設計目的相同，即獲得特殊賦形的不等化的E-面 和H-面饋源方向圖進而實現滿足ETSI 302 217 Class 3B標準的天線RPE性能；本簡化結 構與上述簡化結構之一在結構上存在不同，即構成介質頭3側面32的各級圓柱體的直徑 不再限定自上而下依次遞減，各級圓柱體的位置、直徑和寬度均可根據饋源賦形要求採 用全波分析優化設計得到，由此，會出現其中至少一個靠近介質頭3底端的圓柱體提供 的圓柱面的直徑大於相對靠近介質頭3頂端的圓柱體提供的圓柱面的直徑。圖9b給出了 本簡化結構在38.5GHz的典型E-面和H-面的幅度方向圖，可見獲得了所要求的不等化 的E-面和H-面饋源幅度方向圖。圖IOa是本實用新型簡化結構之四的圖示，圖IOb IOe是該結構的典型的電 性能結果。相比上述簡化結構之二和之三，該實施例獲得了更不等化的E-面和H-面饋 源方向圖，進而實現滿足ETSI 302 217 Class 3C標準的天線RPE性能。該簡化結構實現 賦形的措施是在構成介質頭3側表面32的豎向表面上塗覆多段圓環形的金屬鍍層35 (或 金屬圓環35)，各段金屬鍍層的位置和寬度可根據饋源賦形要求採用全波分析優化設計得 到。圖IOb和圖IOc分別為本簡化結構在38.5GHz的典型E-面和H-面的幅度和相位方 向圖，圖IOd IOe給出了本簡化結構應用於0.3m 口徑的天線在38.5GHz的典型輻射方 向圖，天線的RPE性能滿足ETSI 302 217 Class 3C標準和US FCC PartlOlA標準。綜上所述，本實用新型的超高性能微波天線及其饋源組件電氣性能表現良好， 物理結構簡單緊湊，造價相對低廉。以上實施例僅用以說明本實用新型而並非限制本實用新型所描述的技術方案； 因此，儘管本說明書參照上述的各個實施例對本實用新型已進行了詳細的說明，但是， 本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或者等同替換；而一 切不脫離本實用新型的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本實用新型的權 利要求範圍當中。
權利要求1.一種超高性能微波天線的饋源組件，呈旋轉對稱結構，包括副反射面、介質頭、 波導管及底座，波導管一端插置於底座中，另一端供介質頭第一端插置，介質頭第二端 依照該端的端面形狀覆蓋設置所述副反射面，其特徵在於，所述介質頭其插置于波導管部分具有至少一級圓柱體；其外露于波導管外的側面部分設有多個具有不同直徑的圓柱面；其第二端的端面上設有置中且朝向其第一端凹陷的斜錐面，沿斜錐面外圍形成有圓 環平面，該斜錐面上設置有至少一級微擾結構。
2.根據權利要求1所述的超高性能微波天線的饋源組件，其特徵在於該微擾結構 呈向上凸起或向下凹陷狀。
3.根據權利要求1所述的超高性能微波天線的饋源組件，其特徵在於，所述介質頭的 外露于波導管外的側面部分的多個圓柱面自介質頭第二端向第一端以直徑漸小的方式臺 階式排列。
4.根據權利要求1所述的超高性能微波天線的饋源組件，其特徵在於，所述介質頭的 外露于波導管外的側面部分的多個圓柱面中，至少有一個靠近介質頭第一端的圓柱面的 直徑大於相對靠近介質頭第二端的一個圓柱面的直徑。
5.根據權利要求1所述的超高性能微波天線的饋源組件，其特徵在於，所述介質頭的 外露于波導管外的側面部分中的多個圓柱面中，至少有一個圓柱面在其外圍有間距地設 置圓管狀介質齒，該介質齒與該圓柱面緊鄰的一個圓柱面相連接。
6.根據權利要求1所述的超高性能微波天線的饋源組件，其特徵在於，所述介質頭的 外露于波導外的側面部分中的多個圓柱面中，至少一個圓柱面套設有金屬圓環。
7.根據權利要求1或6所述的超高性能微波天線的饋源組件，其特徵在於，所述金屬 圓環為金屬鍍層或金屬成型件。
8.根據權利要求1至6中任意一項所述的超高性能微波天線的饋源組件，其特徵在 於所述副反射面由覆蓋設置在介質頭第二端端面上的金屬鍍層或金屬成型件形成。
9.根據權利要求1至6中任意一項所述的超高性能微波天線的饋源組件，其特徵在 於所述底座呈中空結構以供波導管插置其中，其形成有包圍波導管用於減小主反射面 對饋源組件的阻抗匹配性能影響的圓環臺階。
10.—種超高性能微波天線，包括提供主反射面的反射件、天線罩以及饋源組件，其 特徵在於，所述饋源組件為權利要求1至9中任意一項所述的饋源組件。
專利摘要本實用新型公開一種超高性能微波天線及其饋源組件，饋源組件呈旋轉對稱結構，包括副反射面、介質頭、波導管及底座，波導管一端插置於底座中，另一端供介質頭第一端插置，介質頭第二端依照該端的端面形狀覆蓋設置所述副反射面，所述介質頭其插置于波導管部分具有至少一級圓柱體；其外露于波導管外的側面部分設有多個具有不同直徑的圓柱面；其第二端的端面上設有置中且朝向其第一端凹陷的斜錐面，沿斜錐面外圍形成有圓環平面，該斜錐面上設置有至少一級微擾結構。本實用新型的超高性能微波天線及其饋源組件電氣性能表現良好，物理結構簡單緊湊，造價相對低廉。
文檔編號H01Q19/18GK201805004SQ20102051987
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月7日 優先權日2010年9月7日
發明者劉素芹, 吳知航, 唐榮, 姜汝丹, 王勇, 王巖, 符道臨, 謝慶南 申請人:京信通信系統(中國)有限公司