[實用新型]可改變波束掃描方式的雙副面卡塞格倫天線

有效

• 申請號: 201320274675.6
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN203260738U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 張鹿平
• 申請（專利權）人: 張鹿平
• 主分類號: H01Q19/19
• 分類號: H01Q19/19;H01Q3/20
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本實用新型涉及一種微波天線領域，尤其是一種卡塞格倫天線。

背景技術

在雷達探測與通信領域中，卡塞格倫天線（以下簡稱卡式天線）由于天線增益高、連接波導短、天線性能一致性好、交叉極化電平小等優點，得到廣泛的應用。

卡式天線的主體由主反射面、副反射面、輻射饋源等部件組成。主反射面為旋轉拋物面，副反射器為旋轉雙曲面。雙曲面的一個焦點與拋物面的焦點重合，雙曲面焦軸與拋物面的焦軸重合，而輻射饋源位于雙曲面的另一焦點上。輻射源從主反射面中心軸上雙曲面的一個焦點處向副反射面發射電磁波，經副反射面反射到主反射面，然后再經主反射面反射后向空間定向發射電磁波，接收時沿原路返回。

常規卡式天線的副反射面是正對主反射面的，即主副反射面的法線是重合的，這樣天線的波束指向就是天線的法線方向。當副反射面的法線方向與主反射面的法線方向不一致時，即副反射面相對于主反射面是處于傾斜狀態時，天線波束的指向將與主反射面的法線方向呈一定的角度，副面的傾斜角越大則波束與法線的夾角就越大。當傾斜的副面旋轉時，卡式天線的波束在空間就會做圍繞天線法線方向做圓錐掃描。當夾角較小時主要是運用于跟蹤雷達，當夾角較大時可運用于需要高速掃描較大空域的場合。

但是，當副反射面傾斜一定角度導致波束的指向改變后，與副反射面正對主反射面的工作狀態相比，傾斜的狀態會使波束的寬度有所展寬，形狀也會有所畸變，天線增益也會有所下降。因此，對于不同的應用場合會選用不同的工作狀態，往往無法兼容。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種可改變波束掃描方式的雙副面卡塞格倫天線，在一個卡式天線主反射面的基礎上，設置了兩個副反射面，一個可以正對主反射面，另一個可以傾斜面對主反射面并高速旋轉，通過兩個副反射面的交替使用、快速切換，可以實現快速改變卡式天線波束掃描方式的天線方案。

按照本實用新型提供的技術方案，所述可改變波束掃描方式的雙副面卡塞格倫天線，包括：主反射面、饋源喇叭、與主反射面連接的天線撐桿，在天線撐桿的末端連接有一能夠做翻轉運動的旋轉箱；正對的副反射面固定在旋轉箱的一端；傾斜的副反射面安裝在旋轉箱的另一端；旋轉箱內設置有控制傾斜的副反射面旋轉的第二電機，傾斜的副反射面連接第二電機。

旋轉箱能夠做翻轉運動，以切換正對的副反射面或傾斜的副反射面相對主反射面的位置。

進一步地，所述旋轉箱內還設置有控制旋轉箱翻轉的第一電機、小齒輪、大齒輪、轉軸、軸承；

第一電機連接小齒輪，小齒輪連接大齒輪，大齒輪固定在轉軸上；轉軸與天線撐桿固定連接；旋轉箱通過軸承與轉軸連接。

進一步地，轉軸的兩端與軸承結合部設置有密封槽。

進一步地，所述傾斜的副反射面通過聯軸器與第二電機連接，或通過減速箱與第二電機連接，或直接與第二電機連接。

本實用新型適用于需要快速、頻繁改變波束掃描方式的卡式天線的應用領域。當選用副反射面正對主反射面的工作方式時，由于波束指向與天線法線方向一致、天線增益相對最大、波速寬度相對最窄、形狀相對最好，所以適合于對目標進行精確測量的場合。當切換到副反射面與主反射面傾斜的狀態時，可以完成跟蹤雷達或高速掃描雷達等使用場合。這樣在共用同一主反射面的基礎上，運用本實用新型設計的方案就可以滿足多種探測需求。

該實用新型具有以下優點：

1、在共用一主反射面天線的基礎上，可實現選擇天線波束不同掃描方式的功能。

2、改變天線波束不同掃描方式可實現快速切換、自動控制。

3、由于完成上述功能的各旋轉與控制部件均小于兩個副反射面，因此不會對天線的各項電性能產生影響。

附圖說明

圖1為常規卡式天線的結構示意圖。

圖2為本實用新型使用正對的副反射面工作的結構圖。

圖3為本實用新型使用傾斜的副反射面工作的結構圖以及旋轉箱內部結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，為常規卡式天線的結構示意圖，主要由主反射面1、副反射面21、饋源喇叭3、天線撐桿4等天線部件構成。微波信號通過饋源喇叭3對副反射面21發射，副反射面21又將微波發射到主反射面1，主反射面1最后將微波向空間輻射出去；若是接收空間的微波信號，傳輸途徑與上述相反。由于副反射面21正對饋源喇叭3和主反射面1，天線的波束方向垂直于主反射面1的底面、與主反射面1的法線方向重合。