[實用新型]一種改善偏置拋物面天線交叉極化特性的波紋喇叭饋源

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01201709.4
• 申請日: 2001-01-20
• 公開（公告）號: CN2462555Y
• 公開（公告）日: 2001-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊可忠;李鵬圖;王俊義;周建寨;陳茂友
• 申請（專利權(quán)）人: 信息產(chǎn)業(yè)部電子第五十四研究所
• 主分類號: H01Q13/02
• 分類號: H01Q13/02
• 代理公司: 河北省科技專利事務(wù)所
• 代理人: 高錫明

本實用新型涉及通信天線領(lǐng)域中一種改善偏置拋物面天線交叉極化特性的波紋喇叭饋源，特別適用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)中具有高增益、低旁瓣、低交叉極化性能的單偏置拋物面天線及需要小焦距直徑比的衛(wèi)星通信單偏置拋物面天線做波紋喇叭饋源裝置。

單偏置拋物面天線經(jīng)常用于需要高增益和低旁瓣輻射特性的通信系統(tǒng)中，由于饋源及其支撐結(jié)構(gòu)避開了入射波和反射波的光學(xué)路徑，所以得到了的高增益和低旁瓣特性。但是，由于偏置結(jié)構(gòu)破壞了天線結(jié)構(gòu)的對稱性，使單偏置拋物面天線產(chǎn)生一個嚴(yán)重的缺點，即：線極化使用時的去極化特性和圓極化使用時的波束傾斜現(xiàn)象，這在高性能的通信系統(tǒng)中，特別是在采用頻率復(fù)用體制的衛(wèi)星通信系統(tǒng)中是不允許出現(xiàn)的，由此限制了單偏置拋物面天線在衛(wèi)星通信領(lǐng)域中的實際應(yīng)用。

為了改善單偏置拋物面天線的交叉極化特性，國內(nèi)外研究人員普遍采取的技術(shù)措施是加大拋物面天線的焦距直徑比，但是，使用大的焦距直徑比會給饋源的支撐結(jié)構(gòu)帶來困難，而且饋源的支撐結(jié)構(gòu)越長其結(jié)構(gòu)變形越大，天線的總體電氣性能也就難于保證，大焦距直徑比的單偏置拋物面天線更不利于車載移動站的使用情況。此外，即使焦距直徑比增大到0.9，其交叉極化電平也很難達(dá)到衛(wèi)星組織規(guī)定的主波束1dB點范圍內(nèi)小于-33dB的入網(wǎng)規(guī)范。

本實用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種既能降低單偏置拋物面天線交叉極化輻射電平、又能保證天線具有高增益和低旁瓣性能的改善偏置拋物面天線交叉極化特性的波紋喇叭饋源，并本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、便于加工制造及批量生產(chǎn)、成本低廉等特點，適合衛(wèi)星通信系統(tǒng)中單偏置拋物面天線做波紋喇叭饋源。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：它由波紋槽19結(jié)構(gòu)的雙摸波紋喇叭1、高次模傳播光壁圓波導(dǎo)12和高次模截止光壁圓波導(dǎo)13結(jié)構(gòu)的激勵器2、腔蓋板3構(gòu)成，其中激勵器2的高次模傳播光壁圓波導(dǎo)12圓周壁上加工1至5個耦合腔4結(jié)構(gòu)，1至5個耦合腔4與高次模傳播光壁圓波導(dǎo)12圓周內(nèi)壁之間加工1至5個耦合孔5結(jié)構(gòu)，腔蓋板3用螺釘固定在耦合腔4上，激勵器2的高次模傳播光壁圓波導(dǎo)12和高次模截止圓波導(dǎo)13加工成整體結(jié)構(gòu)，雙模波紋喇叭1與激勵器2用螺釘固定連接，雙模波紋喇叭1加工成波紋槽19結(jié)構(gòu)，波紋槽19結(jié)構(gòu)內(nèi)口與激勵器2的高次模傳播光壁圓波導(dǎo)12輸出端口對接連接。

本實用新型的目的還可以通過以下措施達(dá)到

本實用新型1至5個耦合腔4的每個耦合腔4的長度尺寸6為8至14毫米、寬度尺寸7為3至8毫米、深度尺寸8為1至6毫米，各個耦合腔4與耦合腔4之間的分布角度11為30至60度。

本實用新型1至5個耦合孔5的每個耦合孔5的長度尺寸9為7至12毫米、寬度尺寸10為0.5至4毫米。????

本實用新型激勵器2的高次模傳播光壁圓波導(dǎo)12的波導(dǎo)管縱向長度尺寸14為20至38毫米，波導(dǎo)管直徑尺寸15為20至25毫米，高次模截止光壁圓波導(dǎo)13的波導(dǎo)管直徑尺寸16為16至19毫米。

本實用新型雙模波紋喇叭1的第一個波紋槽19的槽深度尺寸17為9至12毫米、槽寬度尺寸18為2至5毫米。

本實用新型相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點：

1．本實用新型由于采用了雙模波紋喇叭1和激勵器2結(jié)構(gòu)做波紋喇叭饋源，使波紋喇叭內(nèi)能同時傳輸主模HE₁₁模和高次模HE₂₁模兩種模式的電磁波，主模產(chǎn)生軸對稱的輻射波束，通過適當(dāng)控制其對單偏置拋物面天線邊緣的照射電平，保證了天線具有高增益和低旁瓣特性，天線效率達(dá)65％～70％，天線旁瓣滿足國際衛(wèi)星組織規(guī)定的29-251gθ入網(wǎng)技術(shù)規(guī)范。而高次模HE₂₁由激勵器產(chǎn)生，通過適當(dāng)控制其幅度和相對于主模的相對相位差，使其輻射場抵消單偏置拋物面天線由于其結(jié)構(gòu)的非對稱性而產(chǎn)生的交叉極化輻射場，從而使天線的交叉極化電平顯著地降低，在Ku頻段的發(fā)射端(14GHz～14.5GHz)500MHz的帶寬內(nèi)、雙線極化工作狀態(tài)下交叉極化峰值電平低于-30dB(相對于主波束最大值)，主波束1dB點范圍內(nèi)低于-33dB，完全滿足國際、國內(nèi)衛(wèi)星組織規(guī)定的天線交叉極化入網(wǎng)技術(shù)規(guī)范

2．本實用新型裝配結(jié)構(gòu)零部件少，因此結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造及批量生產(chǎn)，成本低廉，適合于衛(wèi)星通信系統(tǒng)中具有高增益、低旁瓣、低交叉極化性能的小焦距直徑比的單偏置拋物面天線做波紋喇叭饋源裝置。

以下結(jié)構(gòu)附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細(xì)描述。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型激勵器2的A-A方向剖示圖。