[實用新型]基于圓波導TE11模的寬帶E面全向圓極化天線

有效

• 申請號: 201220714997.3
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN203026643U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 馬漢清;石俊峰;湯暢;李超;閆云濤;李緒平
• 申請（專利權）人: 西安電子工程研究所
• 主分類號: H01Q13/02
• 分類號: H01Q13/02;H01Q19/12
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種屬于毫米波天線領域，具體涉及方位面全向，俯仰面具有較寬輻射波束的全向圓極化天線，是一種基于圓波導TE11模的寬帶E面全向圓極化天線。?

背景技術

所謂極化，是指電磁場強度取向隨時間變化的方式，一般用電場強度矢量端點每周期內在空間描述的軌跡表示波的極化。所謂圓極化天線，指的是一個天線所輻射的電磁場中電場的方向和大小在空間不是固定的，而是隨著時間的變化在一個平面內形成一個圓。全向圓極化的實現比較困難，毫米波全向圓極化天線的實現尤其困難，目前已知的實現全向圓極化天線的方法主要包括：?

1.V型陣子陣。利用兩個相互垂直且相距四分之一波長的對稱陣子構成一個基本的陣子陣，在水平方向遠區場電場幅度相同，相位相差90°。在90°方向上增加一個基本陣子陣，可實現全向圓極化輻射。這種結構適用于較低頻段，不適用于毫米波領域。?

2.環形陣列天線。常見的是微帶形式的環形陣列天線，利用等幅功分網絡，對各個單元進行饋電，可實現方位面上全向輻射。同時對微帶單元進行切角處理或者采用雙饋電結構，以實現圓極化特性。此實現方式的局限在于環形半徑受天線總體尺寸的限制，為了實現全向輻射需選定合適的單元數目，天線方向圖的不圓度不好，駐波帶寬以及軸比帶寬較窄，當工作在高頻段時，天線損耗較大，輻射效率較低。?

發明內容

要解決的技術問題?

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種基于圓波導TE11模的寬帶E面全向圓極化天線，具有方位面全向，俯仰面較寬波束范圍內圓極化輻射的特性。?

技術方案?

一種基于圓波導TE11模的寬帶E面全向圓極化天線，包括毫米波圓極化喇叭2，其特征在于還包括金屬圓錐體反射面1和T型張大的金屬臺階6；T型張大的金屬臺階6與毫米波圓極化喇叭2的輸出端同軸連接，在T型張大的金屬臺階6的輸出端，同軸設置金屬圓錐體反射面1，且錐頂指向T型張大的金屬臺階6。?

所述毫米波圓極化喇叭2包括饋電段輸入端3、矩圓轉換器4、兩個圓波導和圓極化器5；饋電段輸入端3輸出端連接矩圓轉換器4的輸入端，連接部位為尺寸相吻合的矩形；矩圓轉換器4的輸出端連接第一圓波導的輸入端，連接部位為尺寸相吻合的圓形；第一圓波導通過圓極化器5連接第一二圓波導；所述圓極化器5的是由兩個與TE11模的電場矢量E成45度角的金屬塊構成。?

所述金屬圓錐體反射面的上底面半徑r3大于T型張大的金屬臺階的半徑r2。?

所述T型張大的金屬臺階的半徑r2大于圓波導9的半徑r1。?

所述T型張大的金屬臺階6與金屬圓錐體反射面1之間的間距大于半個波長，不超過兩個波長。?

所述金屬塊由多塊金屬塊7構成。?

在毫米波圓極化喇叭2外圍設有泡沫塑料筒8，金屬圓錐體反射面1置于泡沫塑料筒8之上。?

有益效果?

本發明提出的一種基于圓波導TE11模的寬帶E面全向圓極化天線，用毫米波圓極化喇叭照射金屬圓錐體反射面，金屬圓錐反射面改變了電磁波的傳播方向，使其由軸向輻射變為徑向輻射，從而實現了方位面的全向輻射；同時當圓極化波輻射到一個圓對稱的目標時，輻射波方向僅反向旋轉，其圓極化特性并不改變。所以當用上述結構時，既可以實現全向特性，又可以保證圓極化性能。?

本發明與現有的全向圓極化天線形式相比，具有如下優勢：結構形式簡單，方向?圖不圓度較好，損耗小，俯仰面上的輻射角度范圍可調節，適合在毫米波領域使用。?

附圖說明

圖1：圓極化器為雙金屬塊時圓極化喇叭照射金屬圓錐體反射面結構示意圖；?

圖2：毫米波圓極化喇叭天線結構示意圖；?

圖3：圓極化器為周期加載金屬塊時圓極化喇叭照射金屬圓錐體反射面結構示意圖；?

圖4：具體實施時該天線的結構示意圖；?

圖5：具體實施時該天線內部結構尺寸示意圖；?

1-金屬圓錐體反射面，2-毫米波圓極化喇叭，3-饋電段輸入端，4-矩圓轉換器，5-圓極化器，6-T型張大的金屬臺階，7-，8-泡沫塑料，9-圓波導，?

圖6：具體實施時天線的輻射方向圖；?

圖7：具體實施時天線的軸比方向圖。?

具體實施方式

現結合實施例、附圖對本發明作進一步描述：?

本實施例分為兩個部分進行設計：?