[發明專利]雙頻雙極化毫米波饋源

有效

• 申請號: 201510360629.1
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104979638B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 胡衛東;金秀梅;唐述強;楊邦宏;任翠鋒;侯艷茹
• 申請（專利權）人: 安徽四創電子股份有限公司
• 主分類號: H01Q5/55
• 分類號: H01Q5/55;H01Q13/02
• 代理公司: 合肥金安專利事務所34114
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本發明屬于目標探測技術領域，具體涉及應用于雙頻毫米波測云雷達卡塞格倫反射面天線的毫米波饋源。

背景技術

雙頻雙極化毫米波饋源作為雙頻毫米波測云雷達卡塞格倫反射面天線的初級輻射器，為其提供有效的照射。雙頻毫米波測云雷達是毫米波測云雷達技術的發展和延伸，是精細化探測需求的產物。

早期進行雙波長探測采用雙雷達，即兩部不同頻段的雷達同時開機，對同一目標進行探測。這種方法最大的問題是難以保證兩部雷達探測的是同一目標，且設備量大，運行維護要求高。研制采用共面天線的雙波長雷達，是解決上述問題的有效方法。

研制雙頻毫米波測云雷達的關鍵在于毫米波共面天線的技術突破，對于面天線，關鍵在于突破雙頻雙極化毫米波饋源技術。雙頻毫米波測云雷達工作在Ka/W頻段。在毫米波頻段，特別是W頻段，其波長短，使得毫米波設備的設計、加工都面臨新的難題。由于毫米波其自身的特點，也限制了很多在低頻段可以采取的措施的使用。

雙頻段雙極化饋源在Ku/Ka雙頻段，Ka頻段可以采用同軸嵌套方式嵌套在Ku頻段內，Ka頻段采用介質填充喇叭實現。但是這種方法若運用在W頻段，介質損耗難以承受。即使采用空氣介質金屬波導，其損耗也不可忽略。研究表明W頻段波導理論損耗3.82dB/m，實際上由于波導內壁光潔度的問題，甚至達到理論值的3～4倍，實驗實測值約為13dB/m。因此，在W頻段就需要采用全金屬結構，并盡量簡化饋源的結構。

隨著雙頻毫米波測云雷達的發展應用，研究一種應用于反射面天線的雙頻雙極化毫米波饋源是目前面臨的一個技術難題。

發明內容

為了滿足雙頻毫米波測云雷達的使用要求，本發明提供一種雙頻雙極化毫米波饋源。

雙頻雙極化毫米波饋源由輻射端、Ka頻段正交模耦合器和W頻段正交模耦合器組成；

所述輻射端由依次連接的喇叭體1和Ka頻段波導2構成，既是Ka頻段的輻射端又是W頻段的輻射端；

所述Ka頻段正交模耦合器由W頻段多模喇叭、Ka頻段第一饋電波導5和Ka頻段第二饋電波導6構成；所述W頻段多模喇叭由依次連接的Ka頻段波導2、過渡圓錐臺4和W頻段波導3構成；所述Ka頻段第一饋電波導5和Ka頻段第二饋電波導6分別交錯設于Ka頻段波導2上， Ka頻段第一饋電波導5和Ka頻段第二饋電波導6相互垂直；且Ka頻段第一饋電波導5的出口端和Ka頻段第二饋電波導6的出口端均設有濾波器11；

所述W頻段正交模耦合器由W頻段波導3、W頻段第一饋電波導7和W頻段第二饋電波導8構成；所述W頻段第一饋電波導7和W頻段第二饋電波導8交錯設于W頻段波導3上，W頻段第一饋電波導7和W頻段第二饋電波導8相互垂直；

所述Ka頻段波導2和W頻段波導3均為圓波導，且W頻段波導3的直徑小于Ka頻段波導2；

所述喇叭體1的小口徑端連接著的Ka頻段波導2的一端，Ka頻段波導2的另一端通過過渡圓錐臺4連接著W頻段波導3的一端，W頻段波導3的另一端為底端，且封閉；W頻段波導3為W頻段多模喇叭的饋電波導，Ka頻段波導2為W頻段多模喇叭的傳輸波導。

所述喇叭體1為豎波紋圓錐喇叭，其體內布設有兩個以上的沿喇叭體中心軸對稱的波紋槽，所述波紋槽的槽深不小于四分之一Ka頻段的波長，槽寬為槽周期的三分之一～二分之一。

所述W頻段波導3的直徑是Ka頻段波導2的直徑的三分之一～二分之一。

所述過渡圓錐臺4的錐度為25～35度。

所述濾波器11為Ka頻段通帶、并具有W頻段阻帶的低通濾波器。

所述Ka頻段第一饋電波導5、Ka頻段第二饋電波導6、W頻段第一饋電波導7和W頻段第二饋電波導8分別位于以所述毫米波饋源的軸向為基準的四個方向。

所述Ka頻段第一饋電波導5、Ka頻段第二饋電波導6的波導端面均由90°切角彎頭矩形波導變換為軸線平行于Ka頻段波導2的矩形波導。

所述W頻段第一饋電波導7和W頻段第二饋電波導8的波導端面均與Ka頻段波導3的矩形波導軸線垂直。

本發明的有益技術效果體現在以下方面：