[發(fā)明專利]一種帶有軸向波紋過渡段的小張角喇叭賦形天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710866002.2
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107634344B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓偉強;李春暉;湯小蓉;任紅宇;張順波;張宇環(huán);蘇晟;匡全進;孫壘
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號: H01Q13/02
• 分類號: H01Q13/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

一種帶有軸向波紋過渡段的小張角喇叭賦形天線，圓極化器、軸向波紋過渡段、小張角喇叭，所述圓極化器與軸向波紋過渡段與小張角喇叭依次連接；所述圓極化器通過連接同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器接收一同軸電纜傳輸?shù)碾姶挪ǎ鲭姶挪ń?jīng)所述圓極化器、所述軸向波紋過渡段、所述小張角喇叭向外部空間輻射，產(chǎn)生所需的特定波束賦形，圓極化器通過連接同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器接收同軸電纜傳輸過來的電磁波，經(jīng)圓極化器、軸向波紋過渡段、小張角喇叭向外部空間輻射，并在喇叭軸向±25°方向具有大于10dB的增益。本發(fā)明采用具有軸向波紋過渡段的小張角喇叭的方式解決了特定波束范圍內(nèi)賦形方向圖要求，有效提高了特定波束范圍內(nèi)增益指標。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于深空探測器傳輸X波段無線電波的通信天線，尤其涉及一種帶有軸向波紋過渡段的小張角喇叭賦形天線。

背景技術(shù)

目前，公知的一般定向波束天線輻射方向圖呈現(xiàn)軸向增益較高，在軸向兩側(cè)增益隨偏離角度增加，增益呈現(xiàn)逐漸降低現(xiàn)象。在特定波束(±25°)范圍內(nèi)增益可實現(xiàn)7.5～8.5dB。

公知的賦形寬波束天線(短杯多模同軸喇叭、雙臂螺旋、四臂螺旋)輻射方向圖在波束寬度為±25°范圍內(nèi)增益低于8dB。

在深空探測中，由于軌道位置需求，要求在特定波束(±25°)內(nèi)增益大于10dB。上述公知的天線方案均無法滿足指標要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種帶有軸向波紋過渡段的小張角喇叭賦形天線，以解決在深空探測中現(xiàn)有技術(shù)不能滿足指標的問題，

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種帶有軸向波紋過渡段的小張角喇叭賦形天線，其特征在于，所述帶有軸向波紋過渡段的小張角喇叭波束賦形天線包括：圓極化器、軸向波紋過渡段、小張角喇叭，所述圓極化器(1)連接在軸向波紋過渡段(2)底面的中部，所述小張角喇叭(3)連接在軸向波紋過渡段(2)的頂部；

其中，所述圓極化器通過連接同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器接收一同軸電纜傳輸?shù)碾姶挪ǎ鲭姶挪ń?jīng)所述圓極化器、所述軸向波紋過渡段、所述小張角喇叭向外部空間輻射，產(chǎn)生所需的特定波束賦形。

優(yōu)選的，所述軸向波紋過渡段由兩層波紋組成，置于所述圓極化器的輸出端；所述兩層波紋由內(nèi)向外分別為第一波紋和第二波紋，所述第一波紋與第二波紋軸向起點位置一致；所述小張角喇叭軸向起點位于所述波紋過渡段中所述第二波紋的頂部，所述波紋過渡帶可在小張角喇叭的基礎(chǔ)上進一步提高特定波束內(nèi)增益指標，進一步提高輻射的集中程度。

優(yōu)選的，所述饋電波導(dǎo)口面直徑為Ф27.78mm、所述第一波紋內(nèi)徑為55mm～67mm，深度為16mm～21mm，所述第一波紋起點位置距離波導(dǎo)口面中心為12mm～14mm，所述第二波紋深度為35mm～44mm，所述第二波紋與所述第一波紋起點位置一致，所述小張角喇叭為錐形環(huán)，底部內(nèi)徑為105mm～121mm，頂部內(nèi)徑為104mm～122mm，深度為12mm～14mm，張角為6°～10°，小張角喇叭起點設(shè)置在第二波紋頂點。

優(yōu)選的，所述軸向波紋喇叭的波導(dǎo)內(nèi)徑為27.78mm，所述第一波紋內(nèi)徑為61.78mm，深度為18.5mm，所述第二波紋內(nèi)徑為104mm，深度為39mm；所述小張角喇叭為錐形環(huán)，底部內(nèi)徑為116mm，頂部內(nèi)徑為117.78mm，深度為13mm，張角為7.8°；所述第一波紋起點位置距離波導(dǎo)口面中心為13mm，在±25°范圍內(nèi)增益高于標準圓波導(dǎo)±25°處的增益。

本發(fā)明通過使用以上技術(shù)手段，使其具有以下有益效果：采用小張角喇叭結(jié)構(gòu)，使輻射方向得到初步控制；通過增加軸向波紋過渡段特殊設(shè)計，進一步集中了輻射的波束，取得了在±25°波束范圍內(nèi)提高增益目的有益成果。經(jīng)測試，本發(fā)明天線在±25°波束范圍內(nèi)增益大于10.3dB實現(xiàn)了天線的特定波束賦形增益要求。

附圖說明