[發明專利]特殊形狀導波介質棒饋電的雙反射面天線

在審

• 申請號: 201710335695.2
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN108879111A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 張金棟;湯普祥;馮敏;吳翠翠;汪書閣;周雅莉;姚祺;陳嶠羽
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01Q19/19
• 分類號: H01Q19/19;H01Q13/02;H01Q1/50
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發明公開了一種特殊形狀導波介質棒饋電的雙反射面天線。該天線包括圓波導、導波介質棒、錐形副反射面、拋物面反射面、金屬圓環，其中：所述導波介質棒位于錐形副反射面和圓波導之間，該導波介質棒插入圓波導內腔，且位于圓波導內腔部分的導波介質棒分為多個同軸圓臺，圓臺半徑沿錐形副反射面至拋物面反射面的方向遞減；所述圓波導位于主反射面的圓心，圓波導的軸線與天線口徑指向一致，微波信號由圓波導導入，并經過導波介質棒到錐形副反射面反射到拋物面反射面，最后由拋物面反射面平行發射。本發明有效改善了雙反射面天線的反射系數S11，能夠有效抑制交叉極化和降低歐姆損耗，降低旁瓣電平，提高輻射效率，結構對稱、緊湊簡單、易于實現。

技術領域

本發明屬于天線技術領域，特別是一種特殊形狀導波介質棒饋電的雙反射面天線。

背景技術

在很多實際應用領域，雙反射面天線一直都是研究的焦點，比如：衛星通信，射頻望遠鏡，微波傳輸和遙感系統。反射面的形狀有四種典型的形式：拋物面、橢圓面、圓柱面、球面。拋物面是最常見的反射面結構，該結構中主焦點和補焦點是主要饋電位置：

補焦點拋物面反射面天線有許多優點，例如天線和饋源之間高隔離度、低副瓣，但是這種結構也有它的缺點：高的交叉計劃和波束傾斜；

主焦點拋物面反射面天線有更多的優點：便宜，高性能，好維修以及好組裝，然而這種對稱結構會嚴重影響到高次模的旁瓣電平和交叉極化，因此降低了天線的效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種輻射效率高、結構簡單的特殊形狀導波介質棒饋電的雙反射面天線。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種特殊形狀導波介質棒饋電的雙反射面天線，包括圓波導、導波介質棒、錐形副反射面、拋物面反射面、金屬圓環，其中：

所述導波介質棒位于錐形副反射面和圓波導之間，該導波介質棒插入圓波導內腔，且位于圓波導內腔部分的導波介質棒分為多個同軸圓臺，圓臺半徑沿錐形副反射面至拋物面反射面的方向遞減；

所述圓波導位于主反射面的圓心，圓波導的軸線與天線口徑指向一致，微波信號由圓波導導入，并經過導波介質棒到錐形副反射面反射到拋物面反射面，最后由拋物面反射面平行發射。

進一步地，所述導波介質棒連接圓波導和錐形副反射面，通過調節圓波導內腔部分各個同軸圓臺的高度和半徑，從而調節饋源匹配。

進一步，所述圓波導內腔部分導波介質棒的同軸圓臺數量為3～8個。

進一步地，所述導波介質棒采用介電常數為2.1，損耗角正切為0.0002的RogersTeflon商用板材。

進一步地，整個天線結構關于圓波導的中心軸對稱。

進一步地，所述圓波導內腔部分導波介質棒的同軸圓臺數量為6個，沿錐形副反射面至拋物面反射面的方向依此為第一～六圓臺，其中第一圓臺的半徑與圓波導內徑相等。

本發明與現有技術相比，其顯著優點是：(1)在饋源處添加的導波介質棒，能有效提高饋源的阻抗匹配，從而提高整個天線的輻射效率；(2)有效抑制交叉極化，低副瓣，以及低阻抗損失；(3)結構對稱，簡單緊湊，尺寸小。

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明實施例特殊形狀導波介質棒饋電的雙反射面天線的截面結構圖。

圖2為本發明實施例特殊形狀導波介質棒饋電的雙反射面天線的饋源的模型圖。

圖3為本發明實施例特殊形狀導波介質棒饋電的雙反射面天線的饋源的S₁₁參數圖。

圖4為本發明實施例特殊形狀導波介質棒饋電的雙反射面天線的饋源的E面H面的方向圖。