[發明專利]一種卡塞格倫天線

在審

• 申請號: 201910851240.5
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110767989A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 劉可
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q15/14;H01Q5/20
• 代理公司: 32237 江蘇圣典律師事務所
• 代理人: 賀翔

本發明公開了一種卡塞格倫天線，包括饋源天線（11）、主反射面（13）和副反射面（12）以及主副反射面固定裝置（15）；其中饋源天線（11）為喇叭天線，主反射面（13）采用拋物面的形式，在副反射面（12）中心開一個半徑約等于工作波長2.5?4mm的圓孔，能夠有效的提高其駐波特性，同時，通過圓孔直接輻射的能量又能夠有效的彌補開孔所損失的反射能量，對其增益特性也有著一定的提高；其還包括四分之一波長扼流槽，所述四分之一波長扼流槽（14）位于主反射面邊緣處，其寬度和深度為中心工作波長四分之一，能有效的降低了電磁波的繞射，對天線的副瓣電平有著良好的抑制作用，該天線工作頻率為75?110GHz。

技術領域

本發明涉及一種天線。

背景技術

遙感技術是從人造衛星、飛機或其他飛行器上收集地物目標的電磁輻射信息，判認地球環境和資源的技術。在遙感探測中，卡塞格倫天線是最常用的一種，由于其波束窄，增益高，回波損耗低，能夠很好地滿足遙感探測的需要。卡塞格倫天線是一種雙反射面天線，其組成包括饋源天線、主反射面和副反射面以及主副反射面固定裝置，主反射拋物面焦點和副反射雙曲面虛焦點重合，圓錐喇叭位于雙曲面另一虛焦點處，電磁波輻射在拋物面上，反射與雙曲面上，再次反射，聚焦于圓錐喇叭處。由于卡塞格倫天線的饋源正對于副反射面，這導致了部分能量被直接反射回饋源喇叭，影響了卡塞格倫天線的駐波特性，在此前的設計中，采用了雙曲面作為副反射面，避免了電磁波的垂直入射，但仍然無法完全避免損耗，此外，雙曲面的加工十分復雜，極易產生較大的誤差。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種駐波特性優良的卡塞格倫天線。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種卡塞格倫天線，包括饋源天線、主反射面和副反射面以及主副反射面固定裝置，所述主反射面采用拋物面形式，拋物線方程為：y²＝4f_mx，拋物面由拋物線繞x軸旋轉而成，口面直徑為130mm-180mm，所述副反射面中心開一個半徑約等于工作波長2.5mm-4mm的圓孔，該天線工作頻率為75-110GHz，提高卡塞格倫天線的駐波特性。

優選的，所述副反射面采用雙曲面形式，雙曲面的一個焦點與拋物線焦點重合，所述饋源天線位于其另一個焦點上，從而進一步提高卡塞格倫天線的駐波特性。

優選的，所述副反射面采用錐形臺，錐形臺為曲線y＝0.5e^0.03*x+0.02x，繞y軸旋轉360°而形成，電磁波照射到錐形臺，非垂直照射，會被反射到其他方向，因此能夠起到降低天線駐波系數的作用，其位置位于饋源天線和主反射面13焦點的中點處。

優選的，所述副反射面采用半徑為15mm-25mm的圓形金屬平板，該尺寸的副反射面能夠在遮擋與繞射間取得平衡，加工簡單，相比于雙曲面，大大降低了加工難度，節約成本，能夠有效的降低天線后瓣電平，其位置位于饋源天線和主反射面13焦點的中點處。

優選的，卡塞格倫天線還包括寬度和深度為中心工作波長四分之一，約為0.8mm的扼流槽，稱其為四分之一波長扼流槽，所述四分之一波長扼流槽位于主反射面邊緣處，通過打磨開槽，其寬度和深度為中心工作波長四分之一，有效的降低了電磁波的繞射，對天線的副瓣電平有著良好的抑制作用，降低副瓣電平3dB。

優選的，所述饋源天線為一種圓錐喇叭，結構簡單，饋電方式簡單，具有適中的波束寬度，在適當的距離下能夠很好的利用反射面，從結構看來，該天線是一個逐漸張大的波導口，方向性強。

優選的，所述主副反射面連接固定裝置采用三根支撐桿連接主反射面和副反射面邊沿，支撐桿采用半徑0.5mm-1.5mm的金屬棒，具有遮擋小，重量輕的特性。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明，其中：

圖1為卡塞格倫天線整體結構；