[發明專利]一種基于雙頻饋源饋電的低焦徑比反射面天線

有效

• 申請號: 202011227384.2
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112490674B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 屈世偉;魯森林;楊仕文
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01Q5/28
• 分類號: H01Q5/28;H01Q5/55;H01Q1/50;H01Q13/02;H01Q15/16;H01Q15/14
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 陳一鑫

本發明公開一種基于雙頻饋源饋電具有副反射面的低焦徑比反射面天線，屬于雷達技術，無線通信技術領域，具體涉及一種基于雙頻饋源饋電的具有副反射面的低焦徑比反射面天線，適用于微波、毫米波等雷達和通信系統中。本發明包括能夠同時工作在Ku，E波段的雙頻饋源，反射面，支撐分離開內外波導的固定介質，高頻副面介質，低頻副面支撐金屬，印刷有金屬貼片的低頻副面反射陣。低頻副面反射陣的金屬貼片調節低頻的相移，實現在反射面的環焦上等相。本發明具有能夠工作與Ku，E波段雙頻段，有效解決了反射面天線的雙頻和低剖面問題，可用于需要高增益的雙頻低剖面通信系統。

技術領域

本發明屬于雷達技術，無線通信技術領域，具體涉及一種基于雙頻饋源饋電的具有副反射面的低焦徑比反射面天線，適用于微波、毫米波等雷達和通信系統中。

背景技術

基于反射面的反射面天線是常見的傳統的高增益天線。雖然結構較為簡單，但是由于饋源前置，饋源和饋源的固定裝置會造成一定的饋源遮擋。并且為了使主反射面獲得較好的照射幅度與錐削，一般焦徑比都較大，饋源高出反射面的口面，使得天線軸向長度較大，占用了較大的空間。為了解決饋源的遮擋問題，人們提出了雙反射面天線，電磁波從初級饋源發射出來后，經過副反射面的反射，然后照射到主反射面上。但是卻存在一些問題，首先一般的饋源不能在頻率間隔很寬的兩個頻段內保持對副反射面的照射波束不變，其次副反射面也需要可以工作在兩個頻段，因此用單個饋源實現有副面的反射面雙頻工作是一個難題。

近來年天線領域學者屈世偉教授在“K/Ka Dual-Band ReflectarraySubreflector for Ring-Focus Reflector Antenna”中提出利用在兩個不同頻段都可以有較大的相移范圍的反射單元，優化設計了兩個頻段的副面的相位分布，獲得了可以兩個頻段都有工作能力的副反射面。但是卻存在一些問題就是沒有一個可以工作在兩個相應頻段的饋源，并且天線焦徑比較大。因此，需要實現單個饋源饋電的低剖面的雙頻反射面還需要進一步的設計。

綜上所述，傳統的反射面天線較難同時滿足一個饋源實現雙頻工作并且焦徑比小的能力。本發明正式針對這些關鍵問題而提出的。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述問題，設計一種低焦徑比的反射面天線，使得該天線具有能雙頻同時工作能力。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種基于雙頻饋源饋電具有副反射面的低焦徑比反射面天線，該天線包括：雙頻饋源、高頻副面介質、副面支撐金屬、低頻副面反射陣、環焦反射面；

所述雙頻饋源包括：低頻饋源和高頻饋源，其中，低頻饋源為同軸喇叭，該同軸喇叭包括傳輸段和擴張段，傳輸段為中空管狀，擴張段為喇叭狀，傳輸段底端的側邊開口為同軸喇叭的輸入接口；高頻饋源為圓波導，該圓波導與同軸喇叭的軸心重合，位于同軸喇叭腔體內部，從同軸喇叭的傳輸段底端開口為圓波導輸入接口；同軸喇叭的傳輸段與擴張段的交界處設置固定介質，用于圓波導；

所述圓波導的輸出端連接高頻副面介質的一端，高頻副面介質的另一端與副面支撐金屬的一端配合連接，副面支撐金屬的另一端固定于低頻副面反射陣的中心位置；所述低頻副面反射陣為平板狀；所述高頻副面介質整體呈圓錐形，圓錐頂部為階梯狀，圓錐底面向內凹陷，該凹面涂覆有銀，該凹面的腰線為向內凸起的橢圓母線；圓錐頂部朝向雙頻饋源中的圓波導，階梯狀結構全部位于圓波導腔體內，圓錐底面與副面支撐金屬的一端完全配合；

所述環焦主反射面為碗狀，其內曲面線為拋物線母線，雙頻饋源從碗底伸入，低頻副面反射陣位于碗的中心位置。

進一步的，所述雙頻饋源內的固定介質朝向同軸喇叭傳輸段的一側為階梯狀。

本發明的有益效果是：通過能同時在Ku，E波段工作的雙頻饋源，分別低頻給反射陣副面饋電，高頻給環焦副面的形式，使得天線能夠在焦徑比0.2的情況下實現雙頻工作。

附圖說明