[發明專利]具有高階模態抑制器的雙脊喇叭天線

無效

• 申請號: 201010143781.1
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN101841081A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 文禎翊;吳淳洙;金鐘眠;全舜翼;金昌周
• 申請（專利權）人: 韓國電子通信研究院
• 主分類號: H01Q13/04
• 分類號: H01Q13/04;H01P1/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 魏曉剛

技術領域

本發明的示例性實施例涉及雙脊喇叭天線，更特別地，涉及具有配置用于改善天線的發射和寬帶特征的高階模態抑制器的雙脊喇叭天線。

背景技術

雙脊喇叭天線或者雙脊波導管是線性極化天線的一個例子。使用脊的寬帶喇叭天線已經早在20世紀初就被提出，并且是一種廣泛使用至今的寬帶天線模式。

圖1-3分別是傳統的雙脊寬帶喇叭天線的側視圖、前視圖和頂視圖。將參照圖1-3描述傳統的雙脊寬帶喇叭天線100的工作原理。上下喇叭部112A和11B以及左右喇叭部114A和114B配置為傳送喇叭中的電場并保持喇叭天線100的形狀。輸入到功率連接器130的能量傳遞到金屬導體120，該金屬導體120短路連接到上脊110A。結果，上脊110A被正(+)充電，與功率連接器130的接地表面連接的下脊110B被負(-)充電。脊110之間建立的電場向著喇叭開口傳送。上下脊110A和110B之間的距離根據指數阻抗變換而增大以使得其逐漸匯集為喇叭開口的阻抗(寬帶阻抗匹配)。

由于脊式喇叭天線的結構，在脊110之間建立非常高的電場，但是在脊110和左右喇叭部114A和114B之間建立低的電場。該發現已經使得模型改進，從而使得沒有左右喇叭部114A和114B也不會明顯降級操作性能。與傳統的喇叭天線相反，脊110安裝在喇叭內部以為了增大喇叭天線的工作頻率范圍。脊的插入降低起始頻率，基模(TE10模態)建立于該起始頻率，脊的插入還增大到高階模態的距離，從而保證在整個寬帶均勻的輻射圖。如在此所用的，高階模態是指TE20模態或者更高的。TE20模態在具有關于饋電器左右對稱的結構中通常被抑制，這樣，TE30模態變為第一高階模態。考慮到此，從TE10到出現TE30的范圍可以被認為是寬帶喇叭天線的工作頻率范圍。

但是，不同于基于回波損耗計算工作頻率的其它情形，已經注意到，在實際的脊式天線的情形下，越靠近頻率上限，發生越差的輻射圖干擾。正在研究解決該問題。

名稱為“Dual-and?quad-ridged?horn?antenna?with?improved?antennapattern?characteristics”的美國專利No.7,161,550(2005年10月20日公布，在此及后稱作參考文獻1)公開了一種雙脊和四脊喇叭天線，其具有改善寬帶脊喇叭天線輻射特性的額外結構，并且其采用磁性材料和凹槽。參考文獻1沒有詳細公開相應的喇叭天線帶來的輻射圖的改善程度，從而使得難以量化性能改善度。即便如此，為了更好的市場性以及易于制造的要求而進行的結構簡化不利地影響改善度。具體地說，磁性材料的性能和應用嚴重影響天線輻射圖，其不利地影響再生屬性。

TE30模態的抑制是指輻射圖干擾的抑制，并能夠導致實現一種在比傳統的雙脊喇叭天線更寬的帶寬操作的天線。因此，存在對用于抑制TE30模態的結構的需求，該結構適合用于具有提高的工作頻帶的新式天線模式。

美國專利No.4,692,723(1985年7月8日公布，在此及后稱為參考文獻2)和美國專利No.4,890,117(1989年12月26日公布，在此及后稱為參考文獻3)公開一種用于通過窄的帶通電介質濾波器去除高階模態的技術(參考文獻2)以及一種用于在天線的饋電器處將TM模態轉換為TE模態的技術(參考文獻3)。盡管這些技術可以被理解為背景技術，但是，在參考文獻2和3中的用于去除或者轉化高階模態的技術特征不同于本發明致力于解決的現有技術中存在的問題或者本發明致力于實現的新穎特征。

發明內容

本發明的實施例涉及具有高階模態抑制器的雙脊喇叭天線，其能夠方便地安裝在脊式波導管上并且能夠有效地抑制高階模態，從而解決傳統的寬帶脊式喇叭天線中發生的輻射圖干擾的問題。

本發明的其它目的和優點能夠通過下面的描述進行理解，并參照本發明的實施例變得明顯。再者，對于本發明所屬領域的技術人員來說，明顯的是，本發明的目的和優點可以通過本發明的所要求保護的裝置及其組合實現。

根據本發明的實施例，具有高階模態抑制器的雙脊喇叭天線包括：一對彼此相對地安置的上下脊，該上下脊的每一個具有導引電磁波的內表面和與內表面相對安置的外表面；上下喇叭部，其固定地附著到上下脊的各自的外表面；左右喇叭部，其耦合到上下喇叭部以形成矩形椎體結構；以及金屬導體，其對稱地定位在上下脊以及左右脊之間。

具有高階模態抑制器的雙脊喇叭天線可以進一步包括功率連接器以從外部功率源供應電流給上下脊；以及饋電導體以從外部功率源通過功率連接器將電流傳送到上下脊。