[實用新型]一種斜角同軸波紋喇叭結構

有效

• 申請號: 201821864659.1
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN208923365U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 范瑾;曹洋;袁宏偉;朱凱;姜鵬;顏毅華;金乘進
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: H01Q13/02
• 分類號: H01Q13/02
• 代理公司: 北京邦創至誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11717
• 代理人: 張宇鋒

本實用新型公開了一種斜角同軸波紋喇叭結構，包括：斜角波紋，所述斜角波紋的一端連接在第一個同軸波紋的末端，并以所述第一個同軸波紋的末端為軸，向波導口方向旋轉彎折形成一定的夾角，斜角波紋的另一端與波導壁的上端面之間形成一環形槽。本實用新型通過設計斜角的波紋結構，在波紋和波導之間形成了一個具有較大電容負載的環形槽；在電容負載的作用下，斜角環形槽對于波導的電磁能量可以看成一個光滑漸變的過渡段，口徑逐漸張開的斜角結構將會降低波導的截止頻率，因此會改善低頻的反射損耗；同時，斜角波紋在環形槽的容性作用下并不會破壞波紋喇叭所在口徑處的電場分布，因此在改善阻抗特性的同時仍具備波紋喇叭輻射方向圖旋轉對稱的特性。

技術領域

本實用新型涉及波紋喇叭領域，尤其是涉及一種斜角同軸波紋喇叭結構。

背景技術

波紋喇叭是反射面天線的標準饋源形式，具有旋轉對稱的高斯型遠場方向圖，且方向圖幾乎不隨頻率變化，同時波紋喇叭相位中心恒定且旁瓣和交叉極化水平較低，幾乎滿足射電望遠鏡饋源的所有性能要求，因此是工作頻率在0.5GHz以上的高靈敏度射電望遠鏡反射面天線的常用饋源。

波紋喇叭根據結構的不同可以分為小張角喇叭、標量喇叭和同軸波紋喇叭三種形式。在小張角喇叭、標量喇叭和同軸波紋喇叭三種形式的波紋喇叭中，同軸波紋喇叭的波紋由口徑面上的一組同心圓環構成，相比于在波導內壁垂直于斜徑和軸線刻槽的小張角喇叭和標量喇叭，同軸波紋喇叭更易優化和加工。

Ying提出的同軸波紋喇叭具有很好的電性能，是射電天文反射面最常用的饋源形式，可以在1.7:1的帶寬范圍內得到近乎恒定的波束寬度，帶內反射因子在-20dB以下[1]。事實上，同軸波紋喇叭饋源高頻時具有很好的阻抗性能，但是由于高次模的存在，高頻方向圖變化會比較明顯，甚至出現裂瓣；低頻時同軸波紋喇叭方向圖較為穩定，有很好的照明和旋轉對稱性,然而頻率向下靠近到波導截止頻率時，反射因子會急劇增加。因此同軸波紋喇叭的方向圖帶寬屬于高頻截止，而阻抗帶寬屬于低頻截止。針對同軸波紋喇叭阻抗帶寬和方向圖帶寬不一致的問題，本實用新型在Ying氏同軸波紋喇叭的基礎上提出一種新型斜角同軸波紋喇叭，可以改善低頻的反射水平，有效拓展同軸波紋喇叭的工作帶寬至一個倍頻程。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本申請的總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種斜角同軸波紋喇叭結構，以解決現有技術中存在的技術問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種斜角同軸波紋喇叭結構，包括：斜角波紋，所述斜角波紋的一端連接在第一個同軸波紋的末端，并以所述第一個同軸波紋的末端為軸，向波導口方向旋轉彎折形成一定的夾角，斜角波紋的另一端與波導壁的上端面之間形成一環形槽。

作為一種進一步的技術方案，所述夾角的角度θ₀＝0.6*BW；其中，BW為設計指標要求斜角波紋喇叭-13dB的波束寬度。

作為一種進一步的技術方案，所述環形槽的高度不大于0.1λ；其中，λ為設計頻段的最高頻率對應的波長。

采用上述技術方案，本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型通過設置環形槽在波紋和波導之間形成了一個很大的電容負載；在較大電容負載的作用下，斜角環形槽對于波導的電磁能量可以看成一個光滑漸變的過渡段，口徑逐漸張開的結構將會降低波導的截止頻率，因此會改善低頻的反射損耗；同時，斜角波紋在環形槽的容性作用下并不會破壞波紋喇叭所在口徑處的電場分布，因此在改善阻抗特性的同時并不會惡化方向圖的對稱性。

附圖說明