[發(fā)明專利]亞毫米波準(zhǔn)光饋電圓錐掃描跟蹤天線

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910024946.0
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN101533962A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竇文斌;孟洪福
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H01Q15/14
• 分類號: H01Q15/14;G01S13/66;G01S7/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圓錐掃描天線，尤其是涉及一種亞毫米波頻段的亞毫米波準(zhǔn)光饋電 圓錐掃描跟蹤天線。

二、背景技術(shù)

在現(xiàn)代定位跟蹤系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)精確定位，通常使用圓錐掃描天線。在微波、毫 米波頻段的圓錐掃描天線由于頻率較低、波長較長，使整個(gè)系統(tǒng)可以采用同軸線、波導(dǎo)、 微帶線饋電，且使掃描跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和加工較為容易。而在亞毫米波頻段，由于頻率 較高，傳統(tǒng)的同軸線、波導(dǎo)、微帶饋電系統(tǒng)都存在很大的損耗，嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的電 性能，且由于波長達(dá)到了亞毫米量級，使整個(gè)系統(tǒng)的尺寸很小，對已有的掃描跟蹤系統(tǒng) 提出了相當(dāng)高的加工精度，在穩(wěn)定性和可靠性方面也存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。

三、發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述在微波、毫米波頻段的現(xiàn)有技術(shù) 在亞毫米波段應(yīng)用的不足，而提供一種易于設(shè)計(jì)制造和具有良好電性能的亞毫米波準(zhǔn)光 饋電圓錐掃描跟蹤天線。

技術(shù)方案：一種亞毫米波準(zhǔn)光饋電圓錐掃描跟蹤天線，包括高斯束變換介質(zhì)透鏡、 掃描裝置及逆卡塞格倫天線，高斯束變換介質(zhì)透鏡、掃描裝置及逆卡塞格倫天線沿中心 軸線順序排列，逆卡塞格倫天線包括拋物面反射線柵和平面極化扭轉(zhuǎn)線柵，所述的拋物 面反射線柵的柵條水平排列，平面極化扭轉(zhuǎn)線柵的柵條與拋物面反射線柵的柵條呈45度， 在平面極化扭轉(zhuǎn)線柵的中央設(shè)有圓孔，掃描裝置包括擴(kuò)展半球透鏡、透鏡/介質(zhì)波導(dǎo)轉(zhuǎn)換 器和用于驅(qū)動擴(kuò)展半球透鏡及透鏡/介質(zhì)波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器旋轉(zhuǎn)的機(jī)械轉(zhuǎn)動裝置，所述的高斯束 變換介質(zhì)透鏡、擴(kuò)展半球透鏡及逆卡塞格倫天線共軸且軸線與中心軸線重合，透鏡/介質(zhì) 波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器與擴(kuò)展半球透鏡共底面，透鏡/介質(zhì)波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器的與底面平行的截面互為相似 形且沿底面向末端順序排列的截面的面積逐漸變小且透鏡/介質(zhì)波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器的末端位于 中心軸線之外，透鏡/介質(zhì)波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器的末端受機(jī)械轉(zhuǎn)動裝置驅(qū)動的運(yùn)動軌跡，沿中心軸 線方向的在平面極化扭轉(zhuǎn)線柵上的投影落入平面極化扭轉(zhuǎn)線柵的圓孔內(nèi)且所述運(yùn)動軌跡 的回轉(zhuǎn)中心位于拋物面反射線柵的焦點(diǎn)上，透鏡/介質(zhì)波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器的末端至少抵達(dá)平面極 化扭轉(zhuǎn)線柵。

有益效果：在亞毫米波頻段，原有微波、毫米波頻段的圓錐掃描天線系統(tǒng)方案的在 饋電上存在很大的損耗，且對掃描跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、加工都需要相當(dāng)高的精度，方案實(shí) 施已經(jīng)變得相當(dāng)困難。采用本發(fā)明的準(zhǔn)光饋電圓錐掃描跟蹤天線，由于采用準(zhǔn)光饋電系 統(tǒng)，電磁波在介質(zhì)區(qū)域內(nèi)被引導(dǎo)傳播，使亞毫米波在饋電裝置中的損耗很小，同時(shí)由于 采用末端偏焦的透鏡/介質(zhì)波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)圓錐掃描，使掃描系統(tǒng)只需要一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī)帶 動即可，機(jī)械復(fù)雜度大大降低，而且采用了逆卡塞格倫天線系統(tǒng)，使在空域的跟蹤易于 實(shí)現(xiàn)。

四、附圖說明

圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中逆卡塞格倫天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明透鏡/介質(zhì)波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器末端抵達(dá)平面極化扭轉(zhuǎn)線柵的示意圖。

圖5為本發(fā)明跟蹤時(shí)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明跟蹤時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

五、具體實(shí)施方案

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)說明。