[發(fā)明專利]透鏡加載的高增益超寬帶波紋雙脊喇叭天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410740432.6
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104466415B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊銳;孔祥輝;王慧;雷振亞
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01Q13/02
• 分類號: H01Q13/02;H01Q15/08
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種透鏡加載的高增益超寬帶波紋雙脊喇叭天線，包括同軸饋電接(1)、矩形波導(dǎo)(2)、波紋喇叭(3)、雙脊波導(dǎo)(4)和介質(zhì)透鏡(5)；該波紋喇叭(3)是由兩塊介質(zhì)板(6)和兩塊金屬板(7)形成前后開口的斗狀結(jié)構(gòu)，其前端口位置設(shè)有所述介質(zhì)透鏡(5)，后端口與所述矩形波導(dǎo)(2)相連接；該雙脊波導(dǎo)(4)安裝在波紋喇叭(3)的內(nèi)部，雙脊波導(dǎo)(4)后端與所述矩形波導(dǎo)(2)相連；其特征在于：所述介質(zhì)透鏡(5)為雙曲平凸結(jié)構(gòu)，平面一側(cè)朝向喇叭內(nèi)腔，安裝在介質(zhì)透鏡(5)焦點(diǎn)與天線的饋源中心重合的位置，使在高頻段將柱面波轉(zhuǎn)化為定向波束，在低頻段利用介質(zhì)透鏡(5)介質(zhì)材料的高折射系數(shù)與雙曲平凸結(jié)構(gòu)輪廓實(shí)現(xiàn)折射波束的匯聚而提高天線增益，實(shí)現(xiàn)天線的在超寬頻帶的高增益輻射，同時(shí)保證雙脊喇叭天線的寬頻帶特性；所述金屬板(7)采用等腰梯形，其內(nèi)側(cè)面的對稱軸上設(shè)置有金屬板溝槽(72)，金屬板溝槽(72)同一側(cè)面上靠近等腰梯形上底面一端設(shè)置有多個(gè)平行槽線(71)，這些槽線(71)與金屬板溝槽(72)垂直，用于抑制高次模，進(jìn)而消除高頻方向圖主瓣裂變，并保證雙脊喇叭天線在低頻時(shí)方向圖的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)天線的方向圖在超寬頻帶內(nèi)的輻射穩(wěn)定性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡加載的高增益超寬帶波紋雙脊喇叭天線，其特征在于：所述介質(zhì)板(6)為等腰梯形，其內(nèi)側(cè)面上印制有若干平行于梯形底的金屬條(61)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡加載的高增益超寬帶波紋雙脊喇叭天線，其特征在于：所述兩塊介質(zhì)板(6)和兩塊金屬板(7)分別用作該波紋喇叭(3)兩面?zhèn)劝搴蜕舷掳濉?/p>

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡加載的高增益超寬帶波紋雙脊喇叭天線，其特征在于：所述矩形波導(dǎo)(2)的一側(cè)設(shè)置有斗狀腔體(23)，在該斗狀腔體(23)的底部和縱向軸線上，分別設(shè)置有楔形反射腔(22)和波導(dǎo)溝槽(24)；在斗狀波導(dǎo)溝槽(24)頂端設(shè)有波導(dǎo)探針過孔(21)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡加載的高增益超寬帶波紋雙脊喇叭天線，其特征在于：所述雙脊波導(dǎo)(4)是由第一脊波導(dǎo)(42)和第二脊波導(dǎo)(43)組成，每個(gè)脊波導(dǎo)包括曲線段、直線段和末端段，其中曲線段的外輪廓呈三階的貝塞爾曲線形狀。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡加載的高增益超寬帶波紋雙脊喇叭天線,其特征在于：所述第一脊波導(dǎo)(42)和第二脊波導(dǎo)(43)的直線段和末端分別嵌入金屬板溝槽(72)和波導(dǎo)溝槽(24)中，并與之固定。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的透鏡加載的高增益超寬帶波紋雙脊喇叭天線，其特征在于：在所述第一脊波導(dǎo)(42)的末端段面設(shè)有半圓形脊探針過孔(41)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡加載的高增益超寬帶波紋雙脊喇叭天線，其特征在于：所述同軸饋電接頭(1)由探針和外導(dǎo)體組成，其中探針依次穿過波導(dǎo)探針過孔(21)和雙脊探針過孔(41)后給第二脊波導(dǎo)(43)饋電，外導(dǎo)體給第一脊波導(dǎo)(42)饋電。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡加載的高增益超寬帶波紋雙脊喇叭天線，其特征在于：所述介質(zhì)透鏡(5)由曲面和底平面組成且曲面的外輪廓滿足如下公式：ρ＝FQ₂(n-1)/(n-cos(θ))，其中ρ為介質(zhì)透鏡(5)外輪廓曲面與該介質(zhì)透鏡(5)焦點(diǎn)的距離，θ為方位角，n為介質(zhì)材料的折射系數(shù)，F(xiàn)為介質(zhì)透鏡(5)的焦點(diǎn)，Q₂為介質(zhì)透鏡(5)曲面的頂點(diǎn)，F(xiàn)Q₂是透鏡焦點(diǎn)到雙曲面頂點(diǎn)的距離。